Ontogenia sistemului imun

ONTOGENIA SISTEMULUI IMUN

Dezvoltarea sistemului imun pare sa urmeze un tipar bine stabilit. Timusul este primul organ limfoid care se dezvolta si este urmat indeaproape de organele limfoide secundare. Celulele care contin imunoglobuline se dezvolta curand dupa aparitia splinei si limfonodurilor, dar imunoglobulinele serice nu se gasesc uzual decat mai tarziu in timpul vietii fetale. Abilitatea fetusului de a raspunde la antigene se poate dezvolta foarte repede dupa aparitia organelor limfoide, dar nu toate antigenele sunt capabile in mod egal sa stimuleze tesutul limfoid fetal. Sistemul imun se dezvolta progresiv, fiecare etapa permitand fetusului sa raspunda la tot mai multe antigene. Abilitatea de a spori raspunsul imun mediat celular se dezvolta in acelasi timp cu productia de anticorpi.

La vitei sistemul imun se dezvolta foarte devreme in viata fetala. Desi perioada de gestatie la vaci este de 280 zile, timusul fetal este recunoscut de la 40 de zile dupa conceptie. Maduva osoasa si splina apar la 58 de zile, limfonodurile se gasesc la 60 de zile, dar placile Peyer nu apar inainte de 175 de zile. Dezvoltarea tarzie a placilor Peyer sugereaza faptul ca, probabil, nu sunt tesuturi limfoide primare si de aceea nu pot fi considerate ca echivalentul bursei lui Fabricius la mamifere. Limfocitele din sangele periferic au fost vazute la fetusi din ziua 45, celulele IgM purtatoare din ziua 59 si celulele IgG purtatoare din ziua 135. Cea mai timpurie determinare a anticorpilor serici depinde de sensibilitatea tehnicilor folosite. Raspunsul imun detectat cel mai timpuriu este acela impotriva virusurilor, folosind tehnici de neutralizare extrem de sensibile.

S-a constat ca viteii au raspuns la rotavirusuri la 73 de zile, la parvovirusuri la 93 de zile si la parainfluenta 3 la 120 de zile. Limfocitele din sangele periferic al viteilor pot raspunde la fitohemaglutinina si concavalin A intre zilele 75-80, dar aceasta abilitate este temporar pierduta in preajma nasterii, ca rezultat al cresterii nivelelor serice ale steroizilor.

1 Dezvoltarea capacitatii de fagocitoza

La fetusii de porc, leucocitele din sangele periferic recoltate la 87-90 de zile post-concepție sunt complet capabile sa fagociteze particule ca, de exemplu, Staphilococcus aureus. Ei sunt deficitari in capacitatea bactericida, aceasta atingand nivelele adultilor incepand din ziua 100. in apropierea nasterii capacitatea bactericida si de fagocitoza a acestor leucocite scade, ca rezultat al cresterii sintezei fetale de glucocorticoid. Dupa nastere, macrofagele par sa aiba un raspuns chemotactic deprimat si sunt, de asemenea, capabile sa suporte cresterea mai multor virusuri decat macrofagele animalelor adulte. Activitatea virulicida apare gradual, aparent sub influenta timica. Macrofagele soarecilor timectomizati neonatal nu dobandesc aceasta rezistenta, probabil datorita deficientei de v-interferon. Serul animalelor nou nascute este deficitar in cateva componente ale complementului, ca rezultat al unei activitati opsonice sarace care este reflectata in susceptibilitatea crescuta la infectii (3)

2 Influenta ontogeniei sistemului imun in infectiile intrauterine

Desi fetusul nu este total lipsit de aparare, este mai putin capabil decat adultul sa combata infectia. S-a demonstrat ca tesuturi recoltate de la vitei, la 95 de zile post-conceptie, produc a si (3 interferon in cantitati similare cu cele generate in tesuturile adulte. S-a aratat, de asemenea ca, fetusii sunt deficienti in producerea de a interferon. in consecinta, exista mai multe boli care pot evolua usor sau inaparent la mame, dar care pot fi severe sau letale la fetusi. Exemple de astfel de boli includ boala limbii albastre, infectii cu virusul rinotraheitei bovine(IBR), virusul diareei bovine(BVD) si toxoplasmoza.

In general, raspunsul acestor organisme la infectii este determinat de starea dezvoltarii imunologice a fetusului. De exemplu, daca vaccinul pentru boala limbii albastre, care este nepatogen pentru o oaie adulta, este administrat oilor gestante, la 50 de zile post-conceptie, determina leziuni severe in sistemul nervos al fetusilor, incluzand hidrocefalia si displazia retinei. Administrat la 100 de zile post-conceptie sau la mieii nou nascuti produce doar un raspuns glial moderat.

Virusul vaccinai administrat fetusilor intre 50 si 70 de zile post-conceptie poate fi izolat din tesuturile mieilor timp de mai multe saptamani, dar daca este administrat dupa 100 de zile post-conceptie, reizolarea nu este posibila.

Infectia prenatala a viteilor cu IBR produce o boala invariabil fatala, in contrast cu infectia postnatala, care este relativ ușoara. Tranziția intre aceste doua tipuri de infectie apare de-a lungul ultimei luni de gestatie.

Infectia viteilor cu BVD intre ziua 128 si ziua 180 post-conceptie, anterior dezvoltarii capacitatii lor de sporire a raspunsului imun la acest virus(ziua 200), duce la moarte fetala datorita aparitiei unor malformatii severe implicand. in mod particular, cerebelul și componentele oculare. Infecția dupa aceasta perioada duce la hiperplazie limforeticulara si cresterea nivelului imunoglobulinelor. Acest raspuns intarziat apare dupa mai multe reinfectari, carora fetusul le supravietuieste pentru o perioada. Din acest motiv, prezenta unor nivele semnificative de imunoglobuline la nou nascutii care nu au supt, este considerata, in general, ca fiind indicatorul unei stimulari antigenice intrauterine.(13)

3. Raspunsul imun la animalele nou-nascute

Dupa dezvoltarea in mediul steril al uterului, animalele nou nascute sunt lansate intr-un mediu bogat in microorganisme, ele fiind capabile sa-si sporeasca raspunsul imun imediat dupa nastere. Orice raspuns imun dezvoltat de nou nascut trebuie sa fie un raspuns primar intarziat cu concentratii scazute de anticorpi. Absenta 'asistentei imunologice' poate duce la moartea nou nascutilor, lucru care la adulti este foarte rar. Aceasta 'asistenta imunologica' este oferita sub forma imunitatii pasive prin intermediul anticorpilor transferati de la mama prin colostru. Exista cateva date care sugereaza ca limfocitele maternale pot fi transferate fetusului prin placenta sau la nou nascuti prin colostru si migrație transintestinala, dar semnificatia lor biologica este neclara.

4. Transferul imunitații de la mama la nou-nascut

Calea pe care anticorpii ajung la fat este determinata de tipul de placenta .La om si alte primate, placenta este de tip hemocorial, ceea ce inseamna ca sangele mamei este in contact direct cu trofoblastul. Acest tip de placenta permite IgG maternale, dar nu si IgM, IgA sau IgE, sa fie transferate la fat. IgG maternale intra in circulatia sanguina fetala, iar nou nascutul poate avea nivele circulante de IgG comparabile cu cele ale mamei. Ca rezultat al acestui transfer de IgG, nou nascutul este protejat impotriva infectiilor septicemice. Acest transfer nu protejeaza insa si intestinul, de aceea este necesara si prezenta IgA, asigurate din laptele matern pentru protectia intestinului. Cainii si pisicile poseda o placenta endoteliocoriala in care epiteliul corionic este in contact cu endoteliul capilarelor materne. La aceste specii o cantitate mica de IgG (5-10%) poate fi transferata de la mama la catel sau pisica prin circulatia placentara, majoritatea fiind obtinuta prin colostru.

Placenta rumegatoarelor este sindesmocoriala, adica epiteliul corionic este in contact direct cu tesuturile uterine, pe cand placenta cailor si porcilor este epiteliocoriala, epiteliul corionic fetal fiind in contact cu epiteliul uterin intact. La animalele cu acest tip de placenta pasajul transplacentar al imunoglobulinelor este imposibil, nou nascutii acestor specii fiind total dependenti de anticorpii primiti prin colostru.(20)

5 Secreția si compoziția colostrului si a laptelui

Colostrul reprezinta secretiile acumulate de glanda mamara de-a lungul ultimelor saptamani de gestatie, impreuna cu proteinele transferate din sange sub influenta estrogenilor si progesteronului. De aceea, colostrul este bogat in IgG si IgA, dar contine, de asemenea si cateva IgM si IgE. Imunoglobulina predominanta in colostrul majoritatii animalelor domestice este IgG, care poate varia intre 65 si 90% din totalul. imunoglobulinelor. IgA si celelalte imunoglobuline se gasesc in cantitati mici, dar prezinta importanta. in timp ce lactatia avanseaza si colostrul se transforma in lapte, apar diferente intre specii. La primate si om predomina IgA, atat in lapte, cat si in colostru. La porci si cai, IgG predomina in colostru, dar concentratia lor scade rapid odata cu inaintarea lactatiei, iar IgA predomina in lapte. La rumegatoare, IgG este imunoglobulina predominanta atat in colostru cat si in lapte(4)

Toate IgG, cele mai multe dintre IgM si aproape jumatate din IgA in colostrul bovin provin din serul sanguin. in lapte, doar 30% din IgG si 10% din IgA provin din serul sanguin, restul sunt produse local in uger. Colostrul contine si componente secretate sub forma libera sau legat. Cercetatorii indieni au determinat valorile corespunzatoare de imunoglobuline din probele de colostru provenite de la trei bivolite, imediat post-partum, valorile obtinute fiind urmatoarele: 31,63 mg/ml IgG^ 1,96 mg/ml lgG₂, 33,58 mg/ml IgG, 0,52 mg/ml IgM si 0,43 mg/ml IgA.(3)

Dupa fatare, concentratia IgG a scazut simtitor, de 7 ori in 24 de ore si de mai mult de 30 de ori in 84 de ore, post-partum. Concentratia IgG serice nu difera semnificativ fata de varsta mamelor. Concentratia medie a IgGi, lgG₂₎ IgM si IgA a fost de 17,46 mg/ml, respectiv de 14,01 mg/ml, 31,54 mg/ml, 2,92 mg/m! si 0,27 mg/ml. (25)

Au fost determinate proteinele totale si gamaglobulinele din primul colostru de la 35 de vaci Friza si Holstein-Friza. Concentratia medie a gamaglobulinelor din colostru a crescut semnificativ intre prima lactație

(28,04 ±26,29 g/l) si a 4-a lactatie (82,42 g/l), stabilizandu-se la 84,96 in a 5-a lactatie.

Concentratia medie a proteinelor totale colostrale a fost mai mare de 100 g/l la 28 de vaci si intre 50-100 g/l la 4 vaci.

A existat o corelatie pozitiva (r=0,978) intre concentratia proteinelor totale si concentratia gamaglobulinelor. in concluzie, concentratia proteinelor este un indicator suficient pentru calitatea colostrului.(5).

Absorbtia colostrului. Animalele tinere care sug imediat dupa fatare, preiau colostrul in tubul lor digestiv. La acestea, nivelul activitatii proteolitice in tubul digestiv este scazuta, la scaderea acestei activitati contribuind si inhibitorii tripsinei din colostru. De aceea, proteinele colostrale nu sunt degradate si folosite ca o sursa de hrana, ajungand intacte in intestinul subtire, in mod particular in ileon.(18) Aici ele sunt preluate de celulele epiteliale si transferate prin pinocitoza in capilarele intestinale, ajungand in sistemul circulator, astfel animalele nou nascute obtinand o cantitate masiva de imunoglobuline maternale.(12)

La animalele domestice difera selectivitatea si durata permeabilitatii intestinale. La cal si porc, absorbtia proteinelor este oarecum selectiva, IgG si IgM se absorb preferential, in timp ce IgA sunt lasate in intestin. La rumegatoare, intestinul este permeabil neselectivi toate imunoglobulinele sunt absorbite, doar IgA este reexcretata gradat. Porcii tineri si probabil si alte animale, au cantitați mari de componente secretorii libere in tractul intestinal. IgA colostrala si intr-un grad mai mic IgM se pot lega la componentele secretorii care pot servi la inhibarea absorbtiei lor.(16)

Perioada cat intestinul este permeabil proteinelor variaza intre specii si intre clasele de imunoglobuline. in general, permeabilitatea este ridicata imediat dupa nastere si descreste rapid dupa 6 ore, probabil din cauza ca celulele intestinale care absorb imunoglobulinele sunt inlocuite de o populatie celulara mult mai matura.(21) Lungimea perioadei de absorbtie este variabila, diferitii autori avand pareri diferite. Ca o regula generala, absorbtia tuturor claselor de imunoglobuline scade la nivele relativ mici dupa, aproximativ 24 de ore.(15)

Animalele care nu au supt au, in mod normal, nivele extrem de scazute ale imunoglobulinelor in ser. Absorbtia imunoglobulinelor colostrale asigura imediat nivele serice (mai ales IgG) apropiate de cele gasite la adulti. Din cauza acestui tip de absorbtie, varful concentratiei imunoglobulinelor serice este atins,in mod normal, intre 12 si 24 de ore dupa nastere. Dupa intreruperea absorbtiei, acesti anticorpi primiti pasiv, vor incepe imediat sa scada din cauza proceselor catabolice. Rata declinului anticorpilor depinde de clasa de imunoglobuline implicate, in timp ce perioada necesara pentru a scadea pana la nivele neprotective depinde de concentratia lor inițiale de IgA(22)