Jak powstaje odpowiedź immunologiczna u świń?

W odpowiedzi na zakażenie powstaje reakcja obronna organizmu świni, czyli tzw. odpowiedź immunologiczna, która rozpoznaje połączenia między komórkami układu odpornościowego a patogenem. Dzięki temu możliwa jest eliminacja zarazka z organizmu i powstanie pamięci immunologicznej. Opiera się ona na przeżywalności komórek, które są zdolne do efektywnej reakcji odpornościowej przy ponownym kontakcie z patogenem. Mówiąc prościej, komórki, które zapamiętały pierwszy kontakt, są uwalniane i utrzymują się we krwi w gotowości do reagowania szybciej i mocniej przy ponownym spotkaniu się z tym samym czynnikiem zakaźnym.

Pierwszą linię obrony przed patogenami stanowi odporność wrodzona, która ma również zasadnicze znaczenie dla skutecznej aktywacji odporności nabytej. Wrodzona odpowiedź immunologiczna oparta jest na szybkiej i krótkotrwałej aktywacji komórek układu odpornościowego. Przyczyną obniżonej odporności nowo narodzonych prosiąt może być zbyt późne dosadzenie ich do matki bądź niezgodność immunologiczna między przekazywanymi przez lochę z siarą przeciwciałami.

Pierwsza odporność jest decydująca dla życia prosiąt

Do odsadzenia ochrona prosiąt przeciwko patogenom polega głównie na odporności przekazanej z mlekiem matki (odporności laktogennej), która jest zależna od odporności uzyskanej przez lochy oraz tego, czy przeciwciała zostały przekazane do gruczołu mlekowego. Rozwój odporności nabytej odbywa się natomiast powoli, ponieważ jego stymulacja jest ograniczona do momentu odsadzenia. Stres środowiskowy, szczepienia i mikrobiom mogą pozytywnie lub negatywnie wpływać na rozwój nabytej odpowiedzi immunologicznej prosiąt. Ekspozycja na odpowiednią florę mikrobiologiczną we wczesnym wieku prowadzi do rozwoju skutecznego systemu odpornościowego.

Stres ma głęboki wpływ nie tylko na strukturę i funkcje przewodu pokarmowego, ale także na układ immunologiczny oraz błonę śluzową i mikrobiom jelit. Gdy stres jest krótkotrwały, organizm jest w stanie się przed nim obronić, jednak gdy trwa długo, dochodzi do niekorzystnych zmian wpływających na wzrost i produkcyjność zwierząt. Wczesny okres odsadzenia jest krytyczny dla rozwoju nabytej odporności, ponieważ jest to czas, kiedy czynniki stresowe mogą rzutować na produkcję ważnych hormonów uczestniczących w reakcjach immunologicznych (hormonu wzrostu, kortyzolu, prolaktyny).

• Odsadzane prosięta doświadczają stresu związanego ze zmianą paszy, odłączeniem od matki, mieszaniem różnych miotów oraz przemieszczaniem do innych warunków utrzymania

Stres wpływa na odpowiedź immunologiczną zarówno na poziomie ogólnoustrojowym, jak i tę dotyczącą błon śluzowych. W przypadku prosiąt dochodzi do obniżenia odporności, spadku pobrania paszy oraz większej śmiertelności. Powiązane jest to bowiem z zaburzeniami przewodu pokarmowego wywołanymi stresem, w tym nadpobudliwością jelitowego układu nerwowego, aktywacją i uwalnianiem komórek zapalnych, zwiększoną przepuszczalnością przewodu pokarmowego i w rezultacie biegunką. U młodych świń stresujące wydarzenia we wczesnym okresie życia powodują dysfunkcje przewodu pokarmowego, co może mieć negatywne konsekwencje do końca tuczu.

Okazuje się, że u prosiąt, podobnie jak u innych gatunków, różnice immunologiczne występują już na bardzo wczesnym etapie życia. Noworodki płci żeńskiej wykazują łagodniejszy przebieg chorób i lepsze rokowanie w wielu schorzeniach w porównaniu z osobnikami płci męskiej. Mimo że nadal wymagane są dalsze badania dla poznania tych różnic, to już teraz stwierdzono u loszek zwiększoną aktywację nerwową i immunologiczną, większą przepuszczalność jelit, a co za tym idzie – biegunkę po odsadzeniu, ale jednocześnie niższą śmiertelność w porównaniu z knurkami. Sugeruje to, że podwyższona reaktywność przewodu pokarmowego u samic może mieć przewagę nad samcami pod względem przeżycia.

Negatywny wpływ stresu na jelita

Podczas infekcji wczesna aktywacja odporności może podtrzymać wrodzoną obronę immunologiczną i uczestniczyć w późniejszej odpowiedzi układu odpornościowego. Utrzymujące się zakażenie wpływa jednak negatywnie na organizm, powodując zwiększony katabolizm i zmniejszony wzrost zwierząt. Reakcje te mogą tym bardziej pogarszać skuteczność odpowiedzi immunologicznych, jeśli organizm narażony jest na wpływ czynników stresowych. Stres zmniejsza bowiem apetyt, a zwiększa wydatek energetyczny i składników odżywczych. Upośledza też barierę jelitową i zwiększa podatność na choroby zakaźne oraz obniża opłacalność produkcji. Świnie są narażone na stresory środowiskowe ze względu na duże zagęszczenie i zmieniające się warunki utrzymania.

Wszelkie zaburzenia równowagi spowodowane wpływem długotrwałego stresu na organizm osłabiają jego obronę immunologiczną i zwiększają wrażliwość na mikroorganizmy chorobotwórcze. Krótko­trwała aktywacja układu odpornościowego i odpowiedzi immunologicznej może być korzystna, choć w dłuższej perspektywie ma negatywne skutki. Przewlekły lub powtarzający się stres zmniejsza odpowiedź na patogeny, podczas gdy pojedyncza ekspozycja na stres wzmacnia odporność. Efekt działania stresora zależy jednak również od innych czynników. Nieprawidłowe żywienie zwierząt może pogłębiać skutki działania stresu. Szczególnie u prosiąt niedobór składników odżywczych niezbędnych do wzmocnienia odporności może sprawić, że będą podatniejsze na zakażenia. Odpowiednia pasza może wspierać układ odpornościowy zwierząt, a u loch może nawet pozytywnie wpływać na odporność prosiąt.

Badania prowadzone w ostatnich latach potwierdziły zależność między zdrowiem jelit i mózgiem, co wpływa na zachowanie świń. Na mechanizm ten oddziałują różne czynniki, z których pasza odgrywa główną rolę. Odpowiednie stężenie aminokwasów, zwłaszcza tryptofanu, i włączenie do diety dobrych włókien pokarmowych, przekraczających ilość rekomendowaną w standardowych mieszankach paszowych, może stymulować rozwój korzystnej mikrobioty jelitowej, zwiększać jej różnorodność oraz zawartość bakterii produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które chronią przed zapaleniem i zwiększają odporność na stres.

Wpływ stresu na układ odpornościowy zależy nie tylko od czasu narażenia na czynniki stresogenne, ale także od cech osobniczych zwierzęcia. Badania wskazują, że świnie utrzymywane w warunkach ze wzbogaconym środowiskiem są mniej zestresowane, a ich układ immunologiczny jest rzadziej aktywowany. Potwierdza to oddziaływanie stresu na funkcjonowanie układu odpornościowego, jak również korzystny wpływ wzbogacenia środowiska na zachowanie i zdrowie świń.

Dominika Stancelewska
Zdjęcia: Dominika Stancelewska