Как храненето и метаболизмът влияят върху здравето и имунитета на птиците - птици
КАК ХРАНЕНЕТО И МЕТАБОЛИЗЪМЪТ ВЛИЯНАТ НА ЗДРАВЕТО И ИМУНИТЕТА НА ПТИЦИТЕ
МАЙКЪЛ Х. КОГУТ
XX Световен ветеринарен конгрес. Единбург, 4/8-9-2017
РЕЗЮМЕ
Храненето и имунната система са силно взаимосвързани, оказвайки влияние върху метаболизма и храненето върху имунната система, докато реакциите на имунната система от своя страна влияят върху метаболизма.
Представата, че защитата на гостоприемника и хранителният статус са свързани помежду си, сега трябва да се разшири, за да включи трети компонент: чревната микробиота.
Тази биологична връзка вече не може да се счита изключително зависима от гостоприемника,
но също така и на втори геномен компонент в гостоприемника, микробиома.
Програмите за микробиом включват имунитет и стимулират метаболома, който влияе върху микроелементите и енергийния баланс. И накрая, нарушаването на състава на микробиотата може да предизвика чревно възпаление и да предизвика неподходящи имунни реакции.
На свой ред имунитетът на гостоприемника оформя микробиома и неговият хранителен статус влияе върху елементите на неговата защита и формирането на коменсалната микробна общност.Незабавните и трайни метаболитни промени модулират защитните реакции на гостоприемника по време на инфекция чрез метаболитни регулации, регулирани от машини за откриване на хранителни вещества.
Тези регулаторни механизми, които засягат имунните клетки, са известни като имунометаболитни регулации. Характеризирането на тези механизми разкрива как тези регулатори регулират имунитета на гостоприемника.
В допълнение, метаболитите, генерирани от чревната микробиота и тъканите, инструктират имунните отговори на тях и допринасят за функционалността на имунната система. Следователно взаимодействието между имунните клетки и метаболитната хомеостаза води до ефективни и вредни имунни отговори.
Възползването от разпоредбите за имунометаболизма е обещаваща стратегия за повишаване на антимикробния имунитет като алтернатива на антибиотиците. Тази деликатна имунометаболитна регулация предоставя нов лост за имунолозите за освобождаване и овладяване на имунитета.
ВЪВЕДЕНИЕ
В производството на бройлери и пуйки антибиотиците се използват широко като фуражни добавки за подобряване на растежа и добива.
Въпреки това, разпространението на патогени, устойчиви на тях в медицински и ветеринарни условия, доведе до забраната им за хранене на животни в ЕС и драстично намаляване на употребата им в Съединените щати, като производителите на птици все по-често са под натиск да намалят употребата на антибиотици до контрол на болестите и подобряване на производството, разработването на рентабилни алтернативи на антибиотиците за намаляване на тези патогени в продуктите от птиче месо би имало голямо значение за хранителната промишленост и потребителите.
ПРЕГЛЕД НА ИМУННАТА СИСТЕМА
Вроденият имунитет е първата линия на защита срещу патогенните организми и границата на взаимодействия между гостоприемника и микробиотата. На клетъчно ниво вроденият имунен отговор се медиира от епителни клетки на лигавичните повърхности и фагоцитни клетки, които се намират в тъканите или се събират от кръвта, включително гранулоцити, моноцити и макрофаги. На молекулярно ниво вродените имунни клетки откриват микроби чрез рецептори за разпознаване на образци - PRR -, които разпознават молекулярните подписи - известни също като патогенно-свързани молекулярни модели - на микробни клетки, включително протеини, липиди и нуклеинови киселини.
PRR също така разпознават молекулите с подпис на гостоприемника, показателни за клетъчно заболяване и увреждане. Разпознаването на патогени чрез тези рецептори води до активиране на клетъчните защитни механизми и производството на секретирани противовъзпалителни цитокини, които предупреждават други клетки гостоприемници за наличието на инфекция и насърчават по-голямо набиране на кръвни клетки от мястото на инфекцията. инфекция и предизвикват системни реакции на заболяване, като треска.
Разпознаването на патогени чрез PRR също стимулира микробицидните механизми на вродения имунитет, като производството на реактивни кислородни видове и антимикробни пептиди, отчасти чрез активиране на фагоцитни клетки.
Защитните механизми на придобития имунитет се основават на разпознаването на „чужди“ молекулни форми, наречени антигени. Адаптивният имунитет се активира по-бавно - от 3 дни до 2 седмици - чрез комбинация от сигнали от вродената имунна система и от антигени и се медиира до голяма степен от В-клетките и Т-клетките.
Тези клетки носят рецептори, които разпознават чужди молекулни модели, но нямат присъщи пристрастия за разпознаване на патогени. Следователно адаптивният имунитет зависи от вродената имунна система за първоначално разпознаване на патогени. Вродените сигнали за имунен отговор стимулират селективно разширяване и активиране на популациите от В-клетките и Т-клетките със специфичност за продължаващото заразяване.
Основните ефекторни механизми на адаптивния имунитет включват производството на антитела от В клетките, смъртта на заразените клетки гостоприемници от цитотоксичните Т клетки и различни действия, медиирани от Т помощни клетки.
От решаващо значение е, че активирането на адаптивния имунитет води до производството на памет В клетки и Т клетки, които могат да осигурят специфична защита през целия живот срещу последващи инфекции с патоген, който носи същите антигени.
МОДУЛИРАНЕ НА ИМУНИТЕТА НА ДОМАШНИКАТА КАТО АЛТЕРНАТИВА НА АНТИБИОТИКА
Въпреки усилията за спиране на нарастването и разпространението на антимикробната резистентност, бактериите остават по-малко податливи на антимикробни лекарства с течение на времето и скоростта на откриване на нови антибиотици се забавя. Ето защо е от съществено значение да се изследват нови парадигми за антиинфекциозна терапия в животинското производство. Ефективният имунен отговор на гостоприемника към патогени в ранните етапи на инфекцията е критичен фактор, определящ резистентността и податливостта към болести.