Краткие сведения об иммунитете уток

Иммунная система уток – структурно-функциональная совокупность лимфоидной ткани, которая осуществляет специфический гомеостаз внутренней среды организма, тесно взаимодействуя с системой кроветворения, нервной, эндокринной, пищеварительной и другими системами.

Развитие иммунной системы начинается на ранней стадии эмбриогенеза. Предшественники бурсальных клеток начинают формироваться и могут быть выявлены у эмбриона птиц в возрасте 7 - 10 суток. Клетки, экспрессирующие поверхностные IgM, IgG и IgA, могут быть обнаружены к 10-му, 14-му и 16-му дню, соответственно. Образование клеток–предшественников Т-клеток происходит в три этапа; первый – в 5-7-, второй – в 11-13- и последний – в 17-19-суточном возрасте. Клетки каждого этапа способны дифференцироваться на α-, β- и γ-клетки. Т-клетки с CD3-поверхностными молекулами появляются в КЭ на 9-10 сутки, а Т-клеточные рецепторы – на 12 сутки, в УЭ – на 15-16 сутки эмбрионального развития.

В связи с этим можно предположить, что эмбрионы птиц, и уток включительно, на поздней стадии развития способны иммунологически отвечать на антигены, что, вероятно, позволит перед выводом применять вакцины методом «in ovo».

Интенсивное образование В-лимфоцитов в фабрициевой бурсе и их поступление в периферические лимфоидные органы происходит в последние 3-7 суток инкубации эмбрионов. При этом миграция Т-клеток сохраняется на низком уровне до вывода утят и после него в течение 5-7 суток. Затем уровень Т-клеток повышается. Окончательное оформление («созревание») иммунной системы при наличии Т -, В-клеток и макрофагов в необходимых количествах и отношениях происходит в постэмбриональный период - 7-10 сутки и старше.

У взрослых уток нет чётко выраженных или оформленных лимфатических узлов и сосудов, как у млекопитающих; вероятно, это один из факторов способствующих тому, что аллергическая реакция выражена слабее. Лимфоидные органы условно подразделены на первичные (центральные), вторичные и периферические. К первичным органам системы относят эмбриональный желточный мешок, костный мозг, тимус и фабрициеву сумку; к вторичным – селезёнку, лимфоидные узелки слепых отростков, гардерову (слёзную) железу, фарингиальные скопления лимфоидных элементов в подслизистой оболочке дыхательного пути и лимфоидные образования кишечника. Кроме того, лимфоидные образования содержатся в слёзном протоке и протоках латеральных носовых желёз. Они представлены в виде центров скопления средних и больших лимфоцитов округлой формы или диффузной инфильтрации тканей малыми лимфоцитами. Подобное расположение лимфоцитов обнаружено в подслизистом слое стенки пищеварительного тракта, в меньшем количестве – в печени, коже, лёгких, поджелудочной железе, других органах и тканях.

Экспериментальные исследования по удалению первичных органов приводят к тяжёлым нарушениям иммунного ответа, тогда как удаление вторичных – к незначительным изменениям. Таким образом, лимфоциты и лимфоидные образования составляют единое целое, способное реагировать на антигенный стимул при естественном или искусственном попадании гомологичных и гетерологичных инородных субстанций в организм птицы. Иммунная система распознаёт чужеродные субстанции, дефектность мутированных отживших родных клеток. Она контролирует и обеспечивает избирательное поступление необходимых для организма веществ, локализацию любых повреждений, элиминацию (вывод из организма) или уничтожение гетерогенных, например, антигенов.

Перед тем, как рассмотреть механизм иммунной реактогенности, необходимо кратко охарактеризовать функции основных органов лимфоидной системы.

Желточный мешок – изначальный и основной кроветворный орган эмбриона, желточная масса которого служит структурным и энергетическим материалом. Образование сердца и сосудов происходит на 2-3 сутки инкубации эмбриона. Участками кроветворения вначале служат скопления мезенхимы в первичной аорте, зачатки селезёнки, тимуса, печени и бурсы Фабрициуса, затем - в костном мозге. К 10-13 суткам инкубации в сосудах оболочек циркулируют лейкоциты, в основном гранулоциты. Моноциты появляются после 14-20 суток развития эмбрионов. Происходит интенсивное функционирование костного мозга – источника стволовых клеток и других компонентов крови. Стволовые клетки поступают в тимус.

Тимус (вилочковая железа) – центральный лимфоидный орган, ответственный за клеточный иммунитет. Здесь созревают и содержатся Т-лимфоциты, которые вырабатываются из стволовых клеток. Максимальное развитие тимуса завершается у цыплят к 3-4 месяцам, утят – к 3,5-5 месяцам, затем он постепенно атрофируется. В тимусе до 2,5-месячного возраста не выявляют В-лимфоциты, затем в нём находят тимоциты гетерогенной популяции – Т -, и В - клетки, ответственные за иммунологический ответ. Т-лимфоциты участвуют в разрушении структур и ферментативной обработке антигена.

Фабрициева бурса (сумка) расположена на дорсальной поверхности клоаки, это слепой складчатый дивертикул прямой кишки. Лимфоидные фолликулы расположены в центральном мозговом слое вблизи внутренней поверхности сумки. Бурса к 4-5-месячному возрасту постепенно уменьшает свои функции и может исчезнуть в начале второго года жизни уток. Основная функция бурсы – контроль созревания В-лимфоцитов, формирования гуморального иммунитета и способности синтезировать антитела. При введении антигена (например, пикорна -, герпесвирусов, бактерий и т. д.) Т-клетки тимуса и макрофаги селезёнки разрушают и ферментируют его, «передают» информацию об этом В-клеткам, которые стимулируются и дифференцируются в плазматические клетки – продуценты специфических антивирусных или антибактериальных антител.

Селезёнка. Гранулоцитопоэз у водоплавающих начинается с 10-11-суточного возраста, а эритропоэз – с 15-суточного возраста эмбрионов. У птицы селезёнка достигает максимального размера к 120-130-суточному возрасту. Селезёнка выполняет три функции: производство макрофагов, участвующих в фагоцитозе, главным образом эритроцитов; поглощение антигенов и образование антител; и лимфоцитопоэз. В селезёнке присутствуют Т - и В - лимфоциты.

Гардерова (слёзная) железа содержит плазматические клетки, популяцию которых контролирует фабрициева бурса. Железа причастна к развитию иммунитета против бактерий, особенно при субклиническом течении инфекции, например, колибактериоза.

Периферические лимфоидные ткани расположены в органах пищеварительной, дыхательной систем, в оболочках висцеральных органов в виде диффузного расположения лимфоцитов тимуса, костного мозга и бурсы. Например, лимфоидные фолликулы в тонком отделе кишечника расположены в среднем по 3-4 на 1 см². Кстати, в кишечнике кур лимфоцитов содержится в 3 раза больше, чем в крови и они связаны с клеточным (фагоцитозом) и гуморальным (активностью иммуноглобулина А) иммунитетом. Например, у цыплят в периферической крови Т-лимфоцитов около 70%, а В -лимфоцитов – около 30%. В бурсе к 10 - недельному возрасту количество В - клеток увеличивается до 70%, в селезёнке их примерно 40-60%, а Т-лимфоцитов – 20-30%.

Следует отметить, что иммунный ответ организма птицы начинается с представления антигена на поверхности макрофага или дендритных клеток, активирующих Т-лимфоциты. Процесс клеточного иммунитета сложен и заключается в активизации клеточных взаимодействий многих компонентов, в том числе специфических рецепторов лимфоцитов, главного комплекса гистосовместимости, дендрирующих лимфофолликул в угрожаемой зоне, Т - и В - клеток, переходящих из фазы G₀ в G₁, лимфокинов и монокинов – трансмиттеров, передающих сигналы, и т. д., что в итоге приводит к элиминации антигена из организма.

В местном клеточном иммунитете, кроме лимфоидных фолликул, плазматических клеток и малых лимфоцитов, важную роль играют иммуноглобулины, в частности, кишечника и дыхательной системы – иммуноглобулины класса А, препятствующие проникновению вирусов и бактерий через эпителиальные барьеры.

Защита организма птицы обеспечивается как неспецифическими, так и специфическими факторами. Для инфекционистов наиболее важно рассмотреть гуморальные факторы (структуры) иммунитета. К ним относят лизоцим, лизины, лимфокины, комплемент, опсонины и другие.

Лизоцим – фермент мурамидаза, обладающая бактерицидным неспецифическим действием. Его концентрация увеличивается в тканях с наличием воспаления. Лизоцим можно обнаружить в слюне, слезах, крови и белке яиц. Продуцентами лизоцима являются макрофаги и лимфоциты. Например, у однодневных цыплят и утят концентрация его выше, чем у взрослых особей. Лизоцим не связан с антителообразованием.

Лизины – антитела, способные лизировать бактерии и эритроциты. В сыворотке крови птиц содержатся β - лизины, обладающие ярко выраженной гемолизирующей активностью (используется в РСК).

Комплемент (эуглобулин) - группа из девяти сывороточных факторов, выпадает в осадок в растворах с низкой ионной силой при рН 5,0. Замечено, что комплемента в крови птиц очень мало, по сравнению с млекопитающими; поэтому в РСК чаще используют сыворотку морских свинок в качестве комплемента, а сыворотки кур и уток не обрабатывают температурой 56-60 ºС перед реакцией.

В крови однодневных цыплят комплемента в 2 раза меньше, чем у взрослой курицы. Он оказывает бактерицидное воздействие на чужеродный агент, а также лизису повреждённых клеток, не усиливает действие IgA, особенно секреторных. У цыплят, больных висцеральной формой колибактериоза, уровень комплемента ниже, чем у взрослых птиц. Относительно уток информация отсутствует.

Интерфероны – низкомолекулярные гликопротеиды, состоящие из трёх классов: α - лейкоцитарные, β - фибробластные и γ - иммунные. Первые являются продуктами грануло-, лимфо - и моноцитов, вторые – клеток кожи, мышц, соединительной и лимфоидной ткани, третьи – Т - лимфоцитов и макрофагов (киллеров). Интерфероны вырабатываются на вирус, бактерии, риккетсии и т. д. за 3-5 суток до появления САТ и обладают против них действием на 5-7 сутки. В эмбриональном периоде образуется клетками ХАО.

Интерферон активизирует Т - и В - лимфоциты – активных участников формирования гуморального и клеточного иммунитета. При этом В-клетки продуцируют специфические антитела. Фибробласты и клетки слизистой оболочки кишечника (энтероциты) продуцируют высокие концентрации β - интерферона против патогенных E. coli. Клеточный рост E. coli в баккультуре можно ограничить предварительной обработкой β - и γ - интерфероном. Установлено, что при заражении монослоя КК кишечной палочкой вырабатывается α - и β -интерферон, тогда как после заражения рота - и парамиксовирусами - в основном γ - интерферон.

Внутримышечное введение γ - интерферона сдерживает репликацию бактерий и вирусов в селезёнке, тогда как пероральное – в клетках печени и кишечника. Бактериостатичность интерферона препятствует развитию сепсиса и токсического шока в первые 1-5 суток инфекции до формирования иммунного ответа.

Интерферон может обладать свойствами лимфокинов, а также активировать Т - и В - лимфоциты, т. е. формировать гуморальный и клеточный иммунитет. Показано, что энтероциты кишечника активно продуцируют β - интерферон при контакте с E. coli, тогда как γ - интерферон ограничивает внутриклеточное развитие E. coli. В культуре клеток фибробластов после заражения парамиксовирусом выявляют γ - интерферон, а кишечной палочкой – α - и β - интерферон.

Опсонины – группа термостабильных и термолабильных сывороточных компонентов, индуцирующих ускоряющую адгезию (прикрепление) частиц к фагоциту. Важным представителем опсонинов является СЗВ-фрагмент комплемента, не специфический и термолабильный, в присутствии которого резко возрастает сцепление чужеродных частиц и фагоцитов, а также макрофагов, содержащих цитофильные антитела, способствуя созданию иммунного комплекса.

Лимфокины – образуются короткоживущими тимусными лимфоцитами, отнесены к классу IgG. В группу лимфокинов входит лейкоцитарный интерферон, который вместе с Т-лимфоцитами участвует в отторжении трансплантатов, противовирусном и противогрибном иммунитете.

Динамика уровней гуморальных факторов иммунитета эмбрионов и утят до 8-месячного возраста показана на рис. 1.

Рис. 1. Динамика уровней гуморальных (истинных и секреторных) факторов иммунитета эмбрионов и утят

Обозначения: 1. комплемент, 2. лизин, 3. лизоцим, 4. интерферон, 5. специфические иммуноглобулины эмбриона и утят, 6. трансовариальные специфические иммуноглобулины (без иммунизации в 2-х месячном возрасте), 7. введение иммуногена (вируса, бактерий и т. д.), 8. введение бактерий или эритроцитов. Уровни факторов количественно не отражены.

Гуморальный иммунитет обеспечивается двумя системами: истинной гуморальной и секреторной иммунной.