z Wpływ wieku na koncentrację immunoglobulin w siarze klaczy czystej krwi arabskiej.doc

SPIS TREŚCI

I.             Wstęp                                                       2

II.             Materiały i metody                                   9

III.       Wyniki i ich omówienie                         12

IV.        Dyskusja                                                 33

V.             Wnioski                                                 36

VI.      Bibliografia                                           37

VII. Streszczenie w języku polskim             39

VIII. Streszczenie w języku angielskim         40                                                    

I.   WSTĘP

Jedną z najstarszych hodowanych ras na świecie są konie czystej krwi arabskiej. Pochodzenie tej rasy nie jest dokładnie wyjaśnione, przypuszczalnie pochodzą od koni importowanych z dawnego cesarstwa perskiego i krajów sąsiednich. Dowodem na to mogą być wspólne cechy łączące araba z koniem kaspijskim oraz rasami perskimi. Wiadomo natomiast, że Beduini hodowali tą rasę od XVIII w. p.n.e. do VII w. n.e. Konie te występowały wyłącznie w Arabii i jej najbliższych okolicach. Ekspansja islamu przyczyniła się do rozpowszechnienia tych koni w Afryce Płn., Europie Zach. oraz w części Azji, wywierając wpływ na hodowle większości ras [Kholova 1996]. Trudne warunki środowiskowe - tereny pustynne (o kamienistym podłożu), duże wahania temperatur (wysoka w ciągu dnia a niska nocą), brak wody i paszy, a także koczowniczy tryb życia Beduinów zmuszający araby do pokonywania dużych odległości, często pod znacznym obciążeniem, przyczyniły się do ostrej selekcji. W jej wyniku powstały osobniki najdzielniejsze oraz najbardziej odporne na pustynne warunki życia. Decydujący wpływ na ukształtowanie rasy miał fanatyczny kult „czystości rasy" prowadzony przez ludy arabskie, który spowodował powstanie najstarszej kulturalnej rasy koni na świecie.

Hodowla koni czystej krwi arabskiej w Polsce rozpoczęła się na początku XIX wieku, bowiem w 1795r. Sanguszko stworzył w Sławucie stadninę koni czystej krwi arabskiej. Hodowle arabów były wskutek powstań i wojen kilkakrotnie niszczone. W 1926 roku utworzono Polską Księgę Stadną Koni Arabskich, do której wpisano 42 klacze czystej krwi. W 1936 r. użyto do hodowli już 136 klaczy, a w 1946 r. tylko 70. W 1953 roku została założona stadnina koni czystej krwi w Michałowie, przyjmując konie z likwidowanej w tym czasie stadniny w Klemensowie koło Zamościa. Michałów jest miejscowością położoną koło Pińczowa (woj. świętokrzyskie ok. 100 km na północ od Krakowa). Obecnie jest największą w Polsce i jedną z największych w Europie i na Świecie stadniną koni tej rasy. Od lat utrzymuje stado około 400 koni w tym ponad 100 klaczy matek. Stadnina jest położona w dolinie, w której panuje specyficzny klimat. Bardzo płytka warstwa orna a pod nią skała wapienna, niewielkie ilości opadów (poniżej 600 mm) sprawiają, że przy małej ilości opadów ziemia pęka a roślinność więdnie i wysycha. Warunki te stwarzają środowisko bardzo korzystne dla koni czystej krwi arabskiej [www.michalow.arabians.pl].

W sporcie konie arabskie użytkowane są głównie do rajdów długodystansowych ze względu na lekki i wytrwały galop, w którym mogą przebywać duże odległości. W rekreacji araby popularne  są dzięki wytrzymałości, urodzie i lekkości chodów.

Klacze czystej krwi arabskiej stanowią wyjątek w sezonowości rozrodczej, zaliczane są bowiem do zwierząt asezonalnych, czyli w zimie następuje u nich niewielkie obniżenie aktywności rozrodczej a rzadko pojawiają się długie okresy zimowego anoestrus. Cykl rujowy klaczy trwa średnio 21-22 dni, natomiast na okres  rui (oestrus) przypada 6-7 dni a okres międzyrujowy (dioestrus) 15 dni, ciąża trwa około 333 dni z wahaniami 302-380 dni. Na podstawie zewnętrznych objawów min. rozluźnienie więzadeł krzyżowo-miednicznych czy powiększenie wymienia, które ma miejsce około 3-6 tygodni przed porodem na wskutek gromadzenia się siary, nie można w pełni przewidzieć terminu wystąpienia porodu. Około 6-48 godzin przed porodem u 95% klaczy zaobserwowano wyciek siary ze strzyków tworząc tzw. sopelki. Przed porodem mają miejsce także zmiany w składzie wydzieliny przedsiarowej zawierającej m.in. sole mineralne, tłuszcz i białka, a w ostatnim tygodniu ciąży wzrasta zawartość Ca, Mg, K a maleje Na [Bielański, Tischner 1997 ].

Zmiany w gruczole mlekowym klaczy związane z wydzielaniem siary i mleka rozpoczynają się około miesiąca przed wyźrebieniem. Klinicznie widoczne są około 10 dni przed porodem, tj. w czasie, w którym w gruczole zaczyna gromadzić się wydzielina bogata w immunoglobuliny. Proces ten manifestuje się zmianą wielkości i konsystencji gruczołu mlekowego. Wielkość zdrowego gruczołu mlekowego jest cechą osobniczą klaczy, mały gruczoł mlekowy obserwujemy jednak najczęściej u pierwiastek. Gruczoł mlekowy podzielony jest na dwie połówki w kształcie bocznie spłaszczonych stożków, oddzielonych bruzdą międzygruczołową podłużną. Każda z tych części składa się z sutka i brodawki sutkowej. Na jednej brodawce sutkowej do wspólnego otworu uchodzą dwa, trzy, a czasami cztery przewody brodawkowe. Każdy przewód brodawkowy otwiera się do krótkiej zatoki mlecznej, do której mleko doprowadzane jest z zespołu przewodów mlecznych. Przewody mleczne i cały zespół płacików są odrębne dla każdego przewodu brodawkowego. Siara, a potem mleko są wydzielane przez specjalne komórki nabłonkowe ułożone w pęcherzyki otwierające się do krótkich przewodzików. Wśród komórek nabłonkowych pojawiają się w drugiej połowie ciąży nowe komórki, przez co wzrasta powierzchnia wydzielnicza struktur, od których zależy ilość i jakość wydzielanego mleka. Pęcherzyki i przewodziki są zgrupowane w gronka nazywane płacikami. Płaciki są otoczone przez komórki mioepitelialne odpowiedzialne za wyrzut mleka [Włodarczyk-Szydłowska i wsp. 2005].

Obecnie znanych jest pięć dróg wydzielania przez nabłonek wydzielniczy gruczołu mlekowego substancji, które przechodzą z krwi matki do siary lub mleka (cztery drogi transcellularne i jedna międzykomórkowa). Do dróg transcellularnych zaliczamy drogę błonową, w której substancje, takie jak: woda, mocznik, glukoza, jony sodu, potasu, chloru, przechodzą z krwi przez błonę podstawną do komórek nabłonkowych gruczołu mlekowego i dalej do mleka poprzez część szczytową tych komórek. Kazeina, białka serwatki, laktoza, cytrynian i wapń są transportowane przez aparat Golgiego i wydzielane do mleka przez komórki sekrecyjne na drodze egzocytozy. Kulki tłuszczu mleka są natomiast wyrzucane z wierzchołka komórek wydzielniczych. Otoczone są fragmentem błony komórek wydzielniczych i niekiedy zawierają niewielką ilość cytoplazmy. Drogą tą, oprócz tłuszczu, wydzielane są też do mleka hormony i leki rozpuszczalne w tłuszczach. W powstawaniu siary dominującą rolę odgrywa wewnątrzkomórkowy transport pęcherzykowy, w który zaangażowane są różne organelle komórki wydzielniczej. Tą drogą wydzielane są immunoglobuliny, transferryna i prolaktyna [Włodarczyk-Szydłowska i wsp. 2005].

Odporność wrodzona zaczyna kształtować się już we wczesnym okresie życia płodowego. Limfocyty T pojawiają się w grasicy od 80 dnia ciąży, w 140 dniu ciąży znajdują się w krwiobiegu płodu, a około 200 dnia ciąży w śledzionie. Tuż po porodzie liczba limfocytów B stanowi jednak zaledwie 1/3 liczby tych komórek w jednostce krwi u zwierzęcia dorosłego, mniejsza jest również sprawność limfocytów T, neutrofilów oraz aktywność układu dopełniacza. Nowo narodzone źrebię pozbawione jest odporności swoistej w stosunku do antygenów występujących w środowisku zewnętrznym i ma bardzo niski poziom immunoglobulin we krwi (2–170 mg/dl IgG). Przyczyną takiego stanu jest budowa łożyska klaczy (łożysko nabłonkowo-kosmówkowe ) nie pozwalająca na przechodzenie tak dużych cząsteczek, jakimi są immunoglobuliny. Czynna odporność swoista u źrebięcia zaczyna kształtować się w 2–4 tygodniu życia i proces ten ulega zakończeniu u 5–6-miesięcznego zwierzęcia [Witkowski i wsp. 2005].

W normalnych warunkach siara klaczy jest źródłem przeciwciał klasy IgG głównie przez pierwsze 6-9 godzin po porodzie, po czym ich poziom między 9 a 24 godziną mocno się  obniża, wzrasta natomiast rola IgA chroniących powierzchnie błony śluzowej jelit przed zakażeniem. Po obfitym pobieraniu siary noworodek w 48 godzinie życia wykazuje zawartość immunoglobulin w surowicy krwi na poziomie zbliżonym do matki. Przeciwciała te, pochodzące od klaczy stanowią nie tylko ochronę bierną, ale są równocześnie inicjatorem pierwszej aktywnej immunizacji, powodując wytworzenie przeciw nim antyidiotypowych przeciwciał źrebięcia. Zawierają one komponent odpowiadający antygenowi, który wzbudził powstanie przeciwciał u klaczy i dlatego stanowił dla noworodka formę łagodnego kontaktu z tym antygenem, przeciw któremu z kolei tworzą się antyidiotypowe przeciwciała, a także powstają komórki pamięci immunologicznej. Wówczas kontakt z autentycznym antygenem daje efektywniejszą odpowiedz swoistą komórkową i humoralną. W razie niemożliwości wykorzystania siary matki (choroba klaczy, brak siary, zaburzenia instynktu macierzyńskiego) najlepiej jest podać źrebięciu świeżą  siarę innej klaczy. W razie braku siary można posłużyć się siarą mrożoną, która może zostać zgromadzona na początku sezonu wyźrebień i być wykorzystywana w następnych miesiącach. Proces mrożenia powoduje jednak częściową degradację przeciwciał siarowych. Można także w pierwszych 18 godzinach życia podawać siarę bydlęcą, z której immunoglobuliny są wchłaniane i następnie krążą we krwi źrebięcia, dając mu częściową ochronę przeciwzakaźną. Przeciwciała obcogatunkowe ulegają jednak szybkiemu rozpadowi (mają krótszy okres półtrwania w porównaniu z przeciwciałami homologicznymi), a ponadto nie są skuteczne wobec najgroźniejszych, swoistych patogenów, dlatego też we wszystkich przypadkach, gdy noworodek nie otrzymał we właściwym terminie świeżej siary klaczy, wskazane jest uzupełnianie immunoglobulin przez iniekcje surowicy. Brak lub niedobór przeciwciał siarowych stanowi zagrożenie zakażeniem ogólnym - posocznicą, która oprócz nagłych bezobjawowych upadków lub zachorowań z objawami ogólnymi, może przejawiać się także w specyficznych formach klinicznych, jak np. zapalenie jelit, płuc lub zapalenie wielostawowe. To źródło zdrowia, jakim jest dla noworodka siara matki, może w pewnych warunkach stać się powodem ciężkiej patologii. U koni występuje czasem konflikt immunologiczny pomiędzy matką a noworodkiem zwany żółtaczką hemolityczną noworodków lub izoerytrolizą noworodków. Polega on na obecności we krwi i siarze klaczy przeciwciał skierowanych przeciwko pewnym antygenom erytrocytarnym źrebięcia pochodzącym od ojca (grup Aa lub Qa). Dotyczy to klaczy, które same nie są wyposażone w te antygeny grupowe, posiadają zaś wobec nich przeciwciała, co według szacunków może dotyczyć ogółem 1-2% klaczy hodowlanych. Jedno z badań rozpoznawczych przeprowadzonych u 181 klaczy wykazało obecność hemolizyn u 2,8% z nich. Immunoglobuliny z krwi nie przechodzą przez barierą łożyska nabłonkowo-kosmówkowego, jakie występuje u tego gatunku. Dopiero przeciwciała siarowe wchłonięte z przewodu pokarmowego noworodka powodują aglutynację i rozpłynnianie jego erytrocytów, prowadząc do choroby hemolitycznej, nieraz kończącej się śmiercią. Pierwsze objawy kliniczne w postaci osłabienia występują w czasie od 8 do 96 godz. po urodzeniu, najczęściej jednak w 2-3 dniu życia [www.konie.pl].

Siara jako wydzielina gruczołu mlekowego klaczy powstaje w okresie okołoporodowym w obję­tości około 1,5-2 1. Białko całkowite stanowi około 10% jej składu. Wzrost białka całkowitego i towa­rzyszący mu wzrost immunoglobulin obserwowany jest już w siarze w czwartej dobie przed porodem, a sam poród to czynnik pobudzający przekazywanie immu­noglobulin do wymienia. Po 20 minutach po porodzie, w wymieniu wzrasta poziom białka i immunoglobu­lin o 25-45%, w stosunku do poziomu stwierdzonego w wymieniu na 20 minut przed porodem. Mini­malny poziom immunoglobulin w siarze zapewniają­cy odporność bierną źrebięcia, w przyszłych dniach życia, to 30 g immunoglobulin w 1 1. Ilość ta wystarcza źrebięciu na osiągnięcie w 24 godzinie ży­cia prawidłowego zabezpieczenia biernego - przynaj­mniej 8 g immunoglobulin/1 surowicy. Jeżeli w tym czasie zawartość immunoglobulin w jego surowicy mieści się pomiędzy 4 a 8 g/l, to jest to częściowy nie­dobór odporności biernej PFPT (partial failure of passive transfer). Wartości poniżej 4 g/l, to niedobór od­porności biernej FPT (failure of passive transfer) [McGuire i wsp. 1974].

Siara posiada właściwości lekko przeczyszczające, pomaga oczyścić jelita  nowonarodzonych zwierząt ze smółki. U zdrowego źrebięcia następuje to w ciągu 1-2 godz., po pierwszym ssaniu. Bardzo ważną cechą siary jest jej przeczyszczające działanie, co ma szczególne znaczenie u źrebiąt. Opóźnienie w pobraniu siary lub zbyt mała jej ilość przyczyniają sie do zatrzymania smółki (aczkolwiek choroba bywa także u źrebiąt normalnie ssących), które u tego właśnie gatunku może doprowadzić do następstw groźnych dla życia. Ten stan patologiczny obserwuje sie podczas całego sezonu wyźrebień. Większą skłonność do zatrzymania smółki przejawiają noworodki męskie. Objawy kliniczne pojawiają się i następnie nasilają wraz z upływem czasu. Po kilku, nieraz kilkunastu godzinach od urodzenia pojawiają się wyraźne próby nieskutecznej defekacji, parcia, potem znamiona bólu. Źrebię, które nie oddało smółki w  ciągu pierwszych kilku  godzin po urodzeniu a w prostnicy wyczuwa się u niego tylko palpacyjnie śluz powinno być uważanę za źrebię wysokiego ryzyka [Koterba 1990] .

Oprócz tego laktoferryna [Kaur  i wsp. 1996] [Sharma  i wsp. 1996] i lizozym [Hatzipanagiotou i wsp. 1998] zawarte w siarze chronią oseska przed infekcjami jelitowymi, spowodowanymi głównie bakteriami E. Coli. Ponadto siara pokrywa cienką warstwą nabłonek kosmków jelitowych, co zwiększa jej działanie ochronne.

Właściwa ocena aktualnego statusu immunologicznego źrebięcia jest możliwa na podstawie oznaczania poziomu IgG w surowicy. Ze względu na czas, jaki potrzebny jest do wchłonięcia immunoglobulin do krwi, najkorzystniejszym momentem do oznaczenia ich stężenia jest 18–24 godzina życia. W tym okresie, za w pełni zadowalające stężenie IgG w surowicy, przyjmuje się wartości od 800 mg/dl. W przypadkach źrebiąt chorych, w złym stanie ogólnym, należy bardzo szybko zdecydować, czy muszą one otrzymać w celach leczniczych surowicę końską. Z tego powodu często wykonuje się wczesny test na zawartość immunoglobulin w surowicy krwi między 8 a 12 godziną po urodzeniu. Ze względu na to, że immunoglobuliny zawarte w siarze potrzebują czasu, by przeniknąć do krążenia, ich stężenie w tym okresie nie osiąga jeszcze wartości maksymalnych, przyjmuje się jednak, że surowica źrebięcia powinna wtedy zawierać co najmniej 200–400 mg IgG/dl, podczas gdy mniejsza ich zawartość świadczy o zaburzeniach wchłaniania. W przypadku, kiedy przyczyny upośledzenia transportu biernego nie wynikają ze złej jakości siary lub niemożności jej spożycia przez źrebię lub gdy jest ono starsze niż 12–14 godzin i nie może już przyswoić zadowalającej ilości immunoglobulin drogą pokarmową, należy rozważyć konieczność podania surowicy [Witkowski i wsp. 2005].

U koni rozróżniono następujące klasy i podklasy immunoglobulin: IgGa nazwane IgGl; IgGb nazwane- IgG4; IgGc zwane-IgG2; IgG5 i IgG(T) zwane- IgC3;IgG5 i IgG(B) nazwane-IgG6 oraz IgM, Iga, IgE. Jak na razie poznano najlepiej : IgGa, IgGb, IgGc, IgG(T),IgA, IgM. Najpóźniej, bo dopiero w 1996 roku dokonano wyodrębnienia IgGa i IgGb. Wcześniej one były określane jako IgGa, ze względu na podobieństwo ładunków. Dopiero zastosowanie białka A. Staphylococcus aureus zdolnego do wiązania się z fragmentem Fc niektórych IgG pozwoliło na rozdział tych podklas.  [Włodarczyk- Szydłowska i wsp. 2005]. Badania prowadzone przez [Sheoran i wsp. 2000] sugerują możliwość istnienia również dwóch podklas IgG(T), tj. IgG(T)a i IgG(T)b. Wykrywalne ilości immunoglobulin syntetyzowanych przez źrebięta pojawiają się między pierwszym a drugim tygodniem życia, osiągając wysokie stężenie około 2 miesiąca życia. Do tego czasu ich ochrona zależy od przeciwciał uzyskanych z siarą [Włodarczyk- Szydłowska i wsp. 2005]. U źrebiąt, podobnie jak u prosiąt, wchłanianie immunoglobulin jest selektywne (przede wszystkim wchłaniane są IgG i IgGM, a IgGa w większości pozostaje w jelicie). Zjawisko czynnego transportu przez enterocyty zaczyna zanikać około 15-16 godziny życia źrebięcia. Dawniej uważano, że przyczyną jest zamykanie się przestrzeni międzykomórkowej i zniesienie możliwości pinocytozy przez enterocyty [Bosted H. 1996] i [Jeffcott 1975]. Obecnie uważa się, że ma to związek z zastępowaniem komórek nabłonka jelitowego mającego na błonie komórkowej receptory FcRn przez populację komorek bez tego receptora [Jeffcott 1985].

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu wieku na koncentrację immunoglobulin w siarze klaczy czystej krwi arabskiej.

 ...