Формування адаптивного імунітету проти сальмонельозу у корів з використанням ефекторних клітин пам'яті
Анотація
Метою дослідження було з'ясувати як відбувається розвиток зміни кількості ефекторних клітин пам'яті під впливом вакцинного антигену сальмонельозу корів. У однорідної групи 100 голів голштино-фризьких корів, що утримуються в однакових умовах, була взята кров. Кров було взято чотири рази: до першої вакцинації, через 7, 45 і 56 днів після. Також корови отримали на 8-10 день бустерну вакцинацію. Корови були щеплені полівалентною вакциною проти сальмонельозу сільськогосподарських тварин у Казахстані. Кров розділяли на плазмову і клітинну фракції центрифугуванням за 1500 об/хв протягом 10 хвилин, потім клітинну фракцію за допомогою методу проточної цитометрії досліджували для визначення кількості субпопуляцій CD4+ і CD8+ та γδ Т-клітин у чотирьох часових точках: до вакцинації, за 7, 45 і 56 днів після першої вакцинації. Аналіз понад 10000 клітин кожного зразка на проточному цитофлуориметрі обробляли за допомогою програмного забезпечення FlowJo. Отримано дані: популяція CD4+ і CD8+ Т-лімфоцитів і γδ Т-клітин на 7 день після першої вакцинації зросла в 1,5 раза, потім на 8-10 день корови отримали бустерну дозу вакцини і на 45 день після першої вакцинації популяція CD4+ і CD8+ Т-лімфоцитів і γδ Т-клітин зросла в 3 рази. CD45RA+ Т-лімфоцити і γδ Т-клітини демонстрували стабільний ріст до 45 дня, з подальшим зниженням кількості клітин усіх філогенетичних груп Т-клітин. Таким чином можна зробити висновок, що первинна вакцинація дає поштовх до формування довгострокової імунної пам'яті, бустерна доза вакцини збільшує кількість субпопуляцій CD4+ і CD8+ та γδ Т-клітин у 3 рази. Отримані дані засвідчили механізм формування адаптивного імунітету в корів проти сальмонельозу з використанням ефекторних клітин пам'яті та можуть бути використані на практиці при складанні схем вакцинації корів
Ключові слова
CD4+ і CD8+ Т-лімфоцити; CD45RA+ Т-лімфоцити імунологічна пам'ять; вакцинація; клітинний імунітет; гуморальний імунітет
[1] Anmol, K., Akanksha, H., & Zhengguo, H. (2022). Are CD45RO+ and CD45RA- bona fide markers for bovine memory T cells? Animal Diseases, 2, article number 23. doi: 10.1186/s44149-022-00057-5.
[2] Azaldegui, I., Fiorentino, M.A., Morrell, E., Odriozola, E., García, J.A., & Cantón. G. (2024). Salmonellosis in adult cattle in Central Argentina: Case series. Brazilian Journal of Microbiology, 55, 2991-2996. doi: 10.1007/s42770-024-01419-6.
[3] Cappellozza, B.I., & Cook, R.F. (2022). Administration of a sedative to improve performance, neuroendocrine stress response, and health in ruminants. Animals, 12(18), article number 2432. doi: 10.3390/ani12182432.
[4] Chase, C.C., Hurley, D.J., & Reber, A.J. (2019). Development of neonatal immunity in calves and its impact on vaccine response. Veterinary clinics of North America. Food Animal Practice, 24(1), 87-104. doi: 10.1016/j. cvfa.2007.11.001.
[5] Cummings, K.J., Virkler, P.D., Wagner, B., Lussier, E.A., & Thompson, B.S. (2018). Herd-level prevalence of Salmonella Dublini among New York dairy farms based on tank milk antibody testing. Zoonoses & Public Health, 65(8), 1003-1007. doi: 10.1111/zph.12523.
[6] Cuttance, E.L., Mason, W.A., Laven, R.A., Denholm, K.S., & Yang, D. (2019). Calf and colostrum management practices on New Zealand dairy farms and their associations with concen-trations of total protein in calf serum. New Zealand Veterinary Journal, 66(3), 126-131. doi: 10.1080/00480169.2018.1431159.
[7] European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1986). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.
[8] Facciuolo, A., Lee, A.H., Trimble, M.J., Rawlyk, N., Townsend, H., Bains, M., Arsic, N., Mutharia, L.M., Potter, A., Gerdts, V., Napper, S., Hancock, R., & Griebel, P.J. (2020). A bovine enteric mycobacterium infection model to analyze parenteral vaccine-induced mucosal immunity and accelerate vaccine discovery. Frontiers in Immunology, 11, article number 586659. doi: 10.3389/fimmu.2020.586659.
[9] Guillier, L., Thébault, A., Fravalo, P., Mughini-Gras, L., Silva, N.J., David, J., Kooh, P., Cadavez, V., & GonzalesBarron, U. (2021). Risk factors for sporadic salmonellosis: A systematic review and meta-analysis. Microbial Risk Analysis, 17, article number 100138. doi: 10.1016/j.mran.2020.100138.
[10] Gutema, F.D., Agga, G.E., Abdi, R.D., De Zutter, L., Duchateau, L., & Gabriël, S. (2019). Prevalence and serotype diversity of Salmonella in apparently healthy cattle: A systematic review and meta-analysis of published studies, 2000-2017. Frontiers in Veterinary Science, 6, article number 102. doi: 10.3389/fvets.2019.00102.
[11] Harvey, R.R., Friedman, C.R., Crim, S.M., Judd, M., Barrett, K.A., Tolar, B., Folster, J.P., Griffin, P.M., & Brown, A.C. (2017). Epidemiology of Salmonella enterica serotype Dublin infections in humans, United States, 1968-2013. Emerging Infectious Diseases, 23(9), 1493-1501. doi: 10.3201/eid2309.170136.
[12] Heiser, A., McCarthy, A., Wedlock, N., Meier, S., Kay, J., Walker, C., Crookenden, M.A., Mitchell, M.D., Morgan, S., Watkins, K., Loor, J.J., & Roche, J.R. (2015). Grazing dairy cows were associated with decreased interferon-γ, tumor necrosis factor, and interleukin-17 and increased interleukin-10 expression during the first week after calving. Journal of Dairy Science, 98(2), 937-946. doi: 10.3168/jds.2014-8494.
[13] Holschbach, C.L., & Peek, S.F. (2019). Salmonella in dairy cattle. North Am Food Veterinary Clinical Practice, 34, 133-154. doi: 10.1016/j.cvfa.2017.10.005.
[14] Husseini, N., Beard, S.C., Hodgins, D.C., Barnes, C., Chik, E., & Mallard, B.A. (2022). Immunophenotyping of Canadian beef cattle: Adapting the high immune response methodology for use in beef cattle. Translational Animal Science, 6(1), article number txac006. doi: 10.1093/tas/txac006.
[15] ISO/IEC 17025:2005. (2006). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_ doc=50873.
[16] Kandel, A., Li, L., Hada, A., & Xiao, Z. (2022). Differential expression of CD45Ro and CD45RA in bovine T cells. Cells, 11(11), article number 1844. doi: 10.3390/cells11111844.
[17] Kondibaeva, Z.B., Yespembetov, B.A., Abeuov, K.B., Mussayeva, A.K., Siyabekov, S.T., Nussupova, S.T., Akmatova, E.K., Pazylov, Y.K., Maikhin, K.T., & Syrym, N.S. (2021). Inactivated vaccine against Aujeszky’s disease. Veterinary World, 14(11), 2957-2963. doi: 10.14202/vetworld.2021.2957-2963.
[18] Kraevsky, A.Y., Sokoluk, V.M., Chekan, O.M., Travetsky, M.O., & Ligomina, I.P. (2020). Homeostasis indicators in cows before ostrus synchronization and their influence on the fertilization rate. Ukrainian Journal of Ecology, 10(6), 112-117.
[19] Kyrychko, O.B., Kyrychko, B.P., Titarenko, О.V., & Sydorenko, V.V. (2021). Poltava bischofite solution application for enteroinfections prevention and calves’ colostrum immunity formation. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 2, 213-219. doi: 10.31210/visnyk2021.02.27.
[20] Liasota, V., Bohatko, N., Tkachuk, S., Bukalova, N., & Khitska, O. (2022). Effectiveness of detergents and disinfectants in the production of cow’s milk. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 13(3), 25-33. doi: 10.31548/ ujvs.13(3).2022.25-33.
[21] McLeod, N., Lastinger, A., Bryan, N., Kieffer, T., & Wolfe, T. (2019). Salmonella neck abscess in a diabetic. IDCases, 17, article number e00541. doi: 10.1016/j.idcr.2019.e00541.
[22] Menichetti, B., Garcia-Guerra, A., Lakritz, J., Weiss, W., Velez, J., Bothe, H., Merchan, D., & Schuenemann, G. (2021). Effect of pre-partum vaccination timing versus pen modification with an acidogenic diet on lying time and metabolic profile in Holstein dairy cows. Journal of Dairy Science, 104(10), 11059-11071. doi: 10.3168/jds.202120242.
[23] Meyer-Hermann, M. (2019). Injection of antibodies against immunodominant epitopes integrates germinal centers to generate broadly neutralizing antibodies. Cell Reports, 29(5), 1066-1073. doi: 10.1016/j. celrep.2019.09.058.
[24] Mughini-Gras, L., et al. (2021). Sources and transmission routes of campylobacteriosis: A combined analysis of genomic and exposure data. Journal of Infection, 82(2), 216-226. doi: 10.1016/j.jinf.2020.09.039.
[25] Mussayeva, A., Yegorova, N., Namet, A., Kozhabayev, M., & Syrym, N. (2023). Salmonella sheep abortion: Distribution, diagnosis, and control measures. Journal of Applied Animal Welfare Science, 1-15. doi: 10.1080/10888705.2023.2214272.
[26] Mussayeva, A., Yegorova, N., Yerishov, M., Dossanova, A., Suchshikh, V., Namet, A., Siyabekov, S., Nussupova, S., Yespembetov, B., & Syrym, N. (2021). Molecular-biological properties of the attenuated strain of salmonella abortus-equi E-841, used in the creation of a vaccine against abortion of mares. American Journal of Animal and Veterinary Sciences, 16(2), 144-150. doi: 10.3844/ajavsp.2021.144.150.
[27] Neill, J.D., Workman, A. M., Hesse, R., Bai, J., Porter, E.P., Meadors, B., Anderson, J., Bayles, D.O., & Falkenberg, S.M. (2018). Identification of BVDV2b and 2c subgenotypes in the United States: Genetic and antigenic characterization. Virology, 528, 19-29. doi: 10.1016/j.virol.2018.12.002.
[28] Nyzhnyk, B., Valchuk, O., Kataieva, T., Dreval, D., & Derkach, I. (2024). Common causes of abortion in cows. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 20(1), 1-18. doi: 10.31548/ dopovidi.1(107).2024.020.
[29] Pamplona, R., & Costantini, D. (2011). Molecular and structural antioxidant defenses against oxidative stress in animals. AJP Regulatory Integrative and Comparative Physiology, 301(4), R843-R863. doi: 10.1152/ ajpregu.00034.2011.
[30] Pinheiro, J., & Bates, D. (2024). Nlme: Linear and nonlinear mixed effects models. Retrieved from https://cran.rproject.org/web/packages/nlme/nlme.pdf.
[31] Pyatkovskyy, T. (2023). Inactivation of microorganisms by high hydrostatic pressure: A literature review. Bulletin of Medical and Biological Research, 5(4), 53-61. doi: 10.61751/bmbr/4.2023.53.
[32] Roos, E.O., Mwangi, W.N., Gerner, W., Waters, R., & Hammond, J.A. (2023). OMIP-089: Phenotyping of bovine T cells using an 8-color panel. Cytometry Part A, 103(4), 279-282. doi: 10.1002/cyto.a.24718.
[33] Salmonella in animals and feed in Great Britain. (2022). Retrieved from https://www.gov.uk/government/ publications/salmonella-in-animals-and-feed-in-great-britain.
[34] Saravanan, S., Umapathi, V., Priyanka, M., Hosamani, M., Sreenivasa, B.P., Patel, B.H.M., Narayanan, K., Sanyal, A., & Basagoudanavar, S.H. (2020). Hematological and serum biochemical profile of cattle experimentally infected with foot-and-mouth disease virus. Veterinary World, 13(3), 426-432. doi: 10.14202%2Fvetworld.2020.426-432.
[35] Schubach, K.M., Cooke, R.F., Brandão, A.P., Rett, B., Ferreira, V., Scatolin, G., Colombo, E.A., Daigle, C.L., Pohler, K.G., & Cappellozza, B.I. (2020). Administration of a sedative to beef calves at weaning to optimize production and health management during a 42-h preconditioning program. Translational Animal Science, 4(Supplement_1), S74-S78. doi: 10.1093%2Ftas%2Ftxaa101.
[36] Souza, F.N., Santos, K.R., Ferronatto, J.A., Sanchez, E.M.R., Toledo-Silva, B., Heinemann, M.B., De Vliegher, S., & Della Libera, A.M. (2023) Bovine and mammalian staphylococci differentially induce T-cell proliferative responses and cytokine production. Journal of Dairy Science, 106(4), 2772-2783. doi: 10.3168/jds.2022-22529.
[37] Suar, M., Jantsch, J., Hapfelmeier, S., Kremer, M., Stallmach, T., Barrow, P.A., & Hardt, W. (2019). Virulence of broad- and narrow-host-range Salmonella enterica serovars in a streptomycin-pretreated mouse model. Infection and Immunity, 74(1), 632-644. doi: 10.1128%2FIAI.74.1.632-644.2006.
[38] Zinko, H.O. (2017). Immune status of calves sick with gastroenteritis. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 19(82), 61-65. doi: 10.15421/nvlvet8213.