Личный кабинет

Функциональная активность иммунной системы птицы

На базе ООО «Кронвет» были проведены исследования, которые позволили пролить свет на особенности биохимического строения и, как следствие, механизмов функционирования специфического иммунитета домашней птицы, в основе которых лежит взаимодействие Т- и B-лимфоцитов с чужеродным агентом.

 

Процесс созревания Т-лимфоцитов контролируется гормоноподобными продуктами тимуса (тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор). Компонентами же иммуноглобулиновой системы у птиц являются иммуноглобулины классов IgG, IgA, IgM. Основная единица иммуноглобулинов состоит из двух пар идентичных легких (L) и тяжелых (Н) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками и водородными связями. Основные функциональные особенности иммуноглобулинов – их гетерогенность и специфичность. Иммуноглобулины взаимодействуют с антигеном посредством активного центра. Активные центры иммуноглобулинов представляют собой вариабельные участки L- и Н-цепей, активирующихся протеолитическими ферментами. Как следствие, идет распад иммуноглобулина на фрагменты: Fab, F(ab)2; Fc. Fab-фрагмент состоит из легкой и N-концевой половины Н-цепи и, обладая специфической активностью иммуноглобулинов, может связывать комплемент, фиксироваться на клетках, проникать через клеточные мембраны.

Основой функционирования механизмов специфической защиты птиц является взаимодействие макрофагов с лимфоцитами [5, 6].

 

Лимфоциты по функциональному предназначению подразделяются на два типа: Т-лимфоциты, ответственные за клеточный иммунитет, и В-лимфоциты, играющие ведущую роль в гуморальном иммунном ответе [2, 3, 4, 8]. У цыплят так же, как и у млекопитающих, тимус и система лимфоцитов являются эффекторами в клеточно-опосредованном иммунитете. Т-лимфоциты птиц представляют центральное звено в иммунологических реакциях организма, принимая участие в регуляции синтеза антител. Т-лимфоциты, непосредственно или с помощью медиаторов, способны оказывать регулирующее воздействие на макрофаги: задерживать миграцию, вызывать их агрегацию, усиливать или ослаблять цитотоксическое действие, привлекать «на себя» макрофаги (хемотаксис), угнетать или стимулировать пролиферацию макрофагов, усиливать фагоцитоз [5, 8].

B. Glick [9] описал раннюю стадию развития В-лимфоцитов у птиц. Этот процесс локализуется в фабрициевой сумке, где происходят пролиферация и синтез иммуноглобулинов. Лимфоциты, несущие на своей клеточной мембране иммуноглобулины, обнаруживаются в фабрициевых сумках куриных эмбрионов уже на 12–13-й день развития [1]. Согласно современным представлениям, молекулы иммуноглобулинов на поверхности В-лимфоцитов сходны по своей структуре и свойствам с синтезируемыми данной клеткой антителами. На поверхности В-лимфоцита могут находиться 30 000–150 000 молекул иммуноглобулинов. При этом один В-лимфоцит способен синтезировать 250–300 молекул IgM в час. Такая высокая продуктивность обеспечивает полноценную функциональность иммунного специфического ответа. Поэтому при нарушении В-лимфоцитарной системы резко снижается сопротивляемость организма ко всему спектру инфекций [10].

Изучение особенностей функционирования иммунной системы птиц проходило на курах суточного, 30-, 60-, 120-, 240-, 360- и 480-дневного возраста. Объектами исследований служили органы центральной и периферической иммунной системы организма, в том числе тимус, фабрициева сумка, селезенка. В качестве методики были применены методы микроморфологии и макроморфологии, световая микроскопия. Материал собирался в течение календарного года.

 

Дефицит иммуноглобулинов

В Т-лимфоцитарной системе обнаружено пять субпопуляций: Т-супрессоры, Т-хелперы, Т-эффекторы, Т-киллеры, Т-клетки памяти, функции которых понятны из их названий. Процесс созревания Т-лимфоцитов контролируется гормоноподобными продуктами тимуса (тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор). Под влиянием этих веществ в тимусе происходят пролиферация и дифференцировка клеток-предшественников лимфоцитов тимуса, которые затем, уже в зрелой форме, функционируют в кровяном русле [7].

Дефицит иммуноглобулинов приводит, в частности, к недостаточной нейтрализации вирусов вне клеток, к ослаблению подавления прикрепления вирусов к клеткам слизистых оболочек. Клеточный иммунитет необходим также для ограничения выхода зрелых вирионов из клеток. Когда эта функция не обеспечена или снижена, происходит диссеминирование вирусной инфекции.

Вышеизложенное позволяет отнести Т- и В-лимфоцитарные системы к базовым функциям в организации иммунного ответа макроорганизма на вторжение, в том числе инфекционного начала, извне. Домашняя птица здесь не исключение.

 

Исходя из этого эпизоотическая ситуация в любом хозяйстве формируется не только инфекционной нагрузкой внешней среды, но и во многом определяется общей резистентностью птицы к инфекционным болезням в целом и способностью создавать искусственную защиту в ответ на вакцины в частности. Достаточность последнего параметра определяется исключительно высоким функциональным состоянием иммунитета и основных его систем, куда мы относим прежде всего систему Т- и В-лимфоцитов, роль которых в защите организма от инфекций трудно переоценить.

 

Строение и функции иммуноглобулинов

Иммуноглобулины представляют собой классические антитела, которые в большом количестве присутствуют в сыворотке крови всех млекопитающих и птиц. Компонентами иммуноглобулиновой системы у птиц являются иммуноглобулины классов IgG, IgA, IgM. Основная единица иммуноглобулинов состоит из двух пар идентичных легких (L) и тяжелых (Н) цепей. Эти полипептидные структуры связаны между собой дисульфидными мостиками и водородными связями. Иммуноглобулины IgG, IgA, IgM значительно различаются молекулярными массами L- и H-цепей. L-цепи имеют молекулярную массу 22500 Da, а Н-цепи – 70000 Da. Кроме аминокислот в состав иммуноглобулинов входят углеводы (2–14%, в зависимости от класса иммуноглобулинов). L- и Н-структуры определенного класса и подкласса иммуноглобулинов отличаются только последовательностью аминокислот вариабельного (γ) участка, тогда как константные (С) участки идентичны. Поскольку птичий IgG гомологичен IgG млекопитающих, но отличается по биохимическим свойствам, в литературе их часто называют IgY. Иммуноглобулины являются продуктами иммуноцитов (плазматических клеток) и формируются по ходу гуморального иммунного ответа, по существу играя роль его главных эффекторов. Кроме того, их синтез проходит аналогично синтезу белка в эндоплазматической сети на полирибосомах. Следует отметить, что L- и Н-цепи иммуноглобулинов синтезируются раздельно.

К основным функциональным особенностям иммуноглобулинов следует отнести их гетерогенность и специфичность. Иммуноглобулины взаимодействуют с антигеном посредством активного центра.

 

Строение активного центра уникально специфично, поэтому иммуноглобулины реагируют только с гомологичным антигеном. Активные центры иммуноглобулинов представляют собой вариабельные участки L- и Н-цепей. Эти структуры активируются протеолитическими ферментами. В результате молекула иммуноглобулина распадается на фрагменты Fab, F(ab)2; Fc. Fab-фрагмент состоит из легкой и N-концевой половины Н-цепи и, обладая специфической активностью иммуноглобулинов, может связывать комплемент, фиксироваться на клетках, проникать через клеточные мембраны.

Основную массу сывороточных иммуноглобулинов (70–90%) составляют иммуноглобулины G (IgG). IgG кур существенно отличается от такового у млекопитающих. Различия проявляются в более высоком коэффициенте седиментации и большей молекулярной массе. Аминокислотная часть L-цепей IgG птиц отличается от IgG человека и животных по аланину, лейцину и изоэлектрической точке. IgG участвует во всех реакциях, проходящих с участием антител. Показано, что IgG не только связывает и нейтрализует антиген, но может быть переносчиком антигенной информации в разные системы организма и разным компонентам иммунной системы, предотвращая вторжение чужеродной генетической информации. С биологической точки зрения IgG отличается высокой противоинфекционной активностью с широким спектром действия в отношении вирусов, бактерий, паразитов. У птиц родительские иммуноглобулины (IgG) попадают в сыворотку из желточного мешка. Показано, что циркулирующие лимфоциты несут на своей поверхности в десятки раз меньше IgA (0,02%), чем IgG (5,4%). IgА обладает способностью фиксироваться на клетках ресничного эпителия дыхательных путей и на эпителиальных клетках пищеварительного тракта, что следует рассматривать как защитный механизм от проникновения вирусов и бактерий через эпителиальные барьеры.

Данные исследования показывают важность дальнейшего изучения механизмов взаимодействия компонентов специфической защиты организма домашней птицы с чужеродным агентом.

 

Определение количественного содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови птиц имеет значение для оценки уровня иммунологического ответа, активности иммунокомпетентных клеток и, следовательно, иммунного статуса организма.

 

 Имея представление об иммунном статусе и иммунологической реактивности организма птицы, о факторах, которые обеспечивают максимальный иммунный ответ, можно разрабатывать новые методики противодействия болезням посредством влияния на общую иммунную реактивность организма домашней птицы.

 

Литература

1. Болотников И.А., Конопатов Ю.В. Физико-химические основы иммунитета сельскохозяйственной птицы. – Л.: Наука, 1997. – 164 с.

2. Игнатов П.Е. Иммунитет и инфекция. – М.: Время, 2002. – 352 с.

3. Петров Р.В. Иммунология. М.: Медицина, 1987. – 416 с.

4. Покровский А.А. Приобретенный иммунитет и инфекционный процесс. М.: Медицина, 1979. – 280 с.

5. Пол У.Е. (Paul W.E.). Иммунная система // Иммунология: Пер. с англ. / Под ред. У. Пола. М., 1987. Том 1. С. 14–45.

6. Понякина И.Д. Взаимосвязи в иммунной системе // Иммунология, 1985. №6. – С. 15–20.

7. Федоров Ю.Н., Верховский О.А. Иммунодефициты домашних животных. М., 1996. – 96 с.

8. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. – М., Медицина, 2000. – 432 с.

9. Glick В. The avian immune system// Avian Dls., 1979. Vol. 23, №2. P. 282–289.

10. Neu H.C. The role of cellular and humoral factors in infections // Clin. Haematoi, 1976. Vol. 5. – P. 449.

Новости

Информационное партнёрство