aa | . ’
a
‘ч
Ew a
Патогены
. x
* :
: ®
4
, <
> ®
са.
. +s J 2 a;| ® ae® ©
Слизистый aie Pc[]
барьер e e e 1 i]
ВРОЖДЕННЫЙ~, 1 АДАПТИВНЫЙeS
ИММУННЫЙ - ИММУННЫЙ
ОТВЕТ g ey OTBET
и Иммунные a и Гуморальный
клетки - ie 4 ответ
и Иммунные 7 ee e и Клеточно-
факторы eo Е = опосредованный
©. <=.
ee —_ ответ
и Клетки памяти
ммунная система жизненно важна для здоровья крупного рогатого скота. Животное постоянно защищающиеподвергается атакеорганизм микроорганизмов,от инвазии. Иммуннаяпоэтому у негосистемаразвилисьпытается мощныеобеспечить защитныеподдержание механизмы, уязвимы,гомеостаза,в первуюустойчивой очередьрегуляции дыхательныеответовпути животного.и кишечник,Поверхности которые должныслизистых обеспечивать оболочекэффективные особенно барьерыхорошо ANAснабжены инфекциииммунными и в то жеклетками время пропускатьи механизмами отдельныена локальном вещества.уровне. СлизистыеЕсли оболочкимикроорганизм также проникает через слизистый барьер, запускается врожденный иммунный ответ, который проявляется почти сразу, хотя и не направлен на патоген. Клеточные ответы нейтрофилов, макрофагов и натуральных клеток-киллеров, а также биохимические ответы иммунных факторов, включая антимикробные пептиды, комплемент и цитокины, могут уничтожать инфицирующие микроорганизмы или инфицированные клетки и в то же время способствовать более медленному, но патоген-специфическому адаптивному иммунному лимфоцитов, которые специфично направлены против чужеродных антигенов. При гуморальном ответе ответу. Существует дватипа адаптивного ответа. OH предполагает клональную экспансию активированных В-лимфоциты продуцируют антитела, способствующие элиминации патогена, в TO время как клеточноАдаптивныйопосредованный иммунный ответответ— это также предполагает процесс, при котором генерацию для борьбыклеток синфекцией памяти, продуцируютсячтобы при повторной Т-лимфоциты.встрече с тем же антигеном иммунный ответ мог генерироваться быстрее и надежнее.
ЦЕЛЬ ЭТОИ ГЛАВЫ- — ОБЪЯСНИТЬ:
oo барьеры для инфекции, присутствующие на поверхностях слизистых оболочек. ‘ » врожденные иммунные механизмы: быстро активируемые ответы, не являющиеся патоген-специфическими. - = » ответы,адаптивные иммунные которые активируются механизмы:медленнее антительныйи специфичны и клеточно-опосредованныйдля инвазирующего патогена. = = i
»
сч
e :
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ЧТО, ГДЕ, КОГДА: ИММУННАЯ _| |, СИСТЕМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
ВВЕДЕНИЕ
Эффективные поверхностные барьеры наряду со сложной системой клеточного и биохимического взаимодействия, составляющие иммунный ответ, защищают животное от патогенов
Иммунная система жизненно важна для здоровья крупного рогатого скота. Иммунная защита от большинства микроорганизмов начинается с барьеров, выстилающих кожу и поверхности слизистых оболочек. Они являются как физическими, так и функциональными. Если патоген преодолел эту первую линию защиты, начинает действовать врожденный иммунный ответ с помощью фагоцитарных клеток и продукции различных цитокинов, Другойхемокиновявляется функциейактивацияи белков, атакующихадаптивноговрожденнойинвазирующие(такжеиммуннойизвестного организмы.системыкак
приобретенный) иммунного ответа. Адаптивный иммунный ответ с помощью В-клеток, Т-клеток, цитокинов и антител приводит к целенаправленной атаке на микроорганизм, а также обеспечивает патоген-специфическую память, защищающую от последующего инфицирования тем — же инфекционным агентом. Механизмы, составляющие иммунный ответ, обобщены на рисунке 1. Иммунный ответ тщательно регулируется, чтобы предотвратить чрезмерную системную реакцию и причинение вреда организму. Эта регуляция, известная как гомеостаз, поддерживает правильный баланс иммунного ответа.
БАРЬЕРЫ
Инвазия и
инфицирование
ВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТ
+
Воспаление
+
АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ
Кожа, слизистые оболочки и секреты Барьерные быстро регенерирующиеся поверхности, перистальтическое движение, мукоцилиарный эскалатор, рвота, мочетечение/ слезотечение. кащель;лизоцимисевреть:сальных желез/слизистые секреты, желудочный сок, ROMMSHCAIBHBIE организмы
Клеточная, цитокиновая и белковая защита
Интерфероны, антимикробные пептиды,
хемокины, цитокины (провоспалительные,
противовоспалительные и
Т-стимулирующие), белки комплемента,
толл-подобные рецепторы, фагоцитоз,
натуральные клетки-киллеры
диеКлеточная и гуморальнаяTikesаыы
РИСУНОК 1. Барьерный, врожденный и адаптивный иммунные компоненты иммунного ответа. Любезно a предоставлено D. Topham, Университет Рочестера, США.
СЛИЗИСТЫЙ БАРЬЕР И МИКРОБИОМ
Слизистый барьер и здоРОВЫЙ МИКРОбИОМ защищают кишечник и дыхательные пути от инвазии микроорганизмов
ЗОНА ПОРАЖЕНИЯ И СЛИЗИСТЫИ БАРЬЕР . Мукозальный эпителий, выстилающий кишечник и верхние дыхательные пути, выполняет несколько функций. Эпителиальные клетки кишечника, называемые энтероцитами, важны как для секреции, так и для абсорбции.В верхних дыхательных путях они известныкк ресничные эпителиальные клетки и специализируются на удалении частиц и патогенов, чтобы предотвратить их попадание в легкие. В обоих случаях эпителиальные клетки имеют несколько адаптационных приспособлений к своей роли «первых реагирующих» на микроорганизмы на поверхности слизистой оболочки (рисунок 2):
-
ш_ эпителиальные клетки связаны между собой плотными контактами, образуя физический барьер против инвазии микроорганизмов.
-
и бокаловидные клетки слизистой оболочки секретируют слизь и муцины, образующие защитный слой покрывающий поверхность слизистой оболочки.
-
и энтероциты и ресничные эпителиальные клетки секретируют антимикробные пептиды в слизистый Слой.
-
ш плазмоциты в собственной пластинке слизистой оболочки, лежащей под эпителием, секретируют димерный иммуноглобулин А (IgA), который транспортируется к поверхности слизистой оболочки и высвобождается в слизистый слойв виде секреторного IgA.
-
и внутренний СЛИЗИСТЫЙ слой, содержащий антимикробные пептиды и секреторный IgA, образует «зону поражения», стратегии проникновения в которую выработали лишь немногие патогены или комменсалы.
Собственная пластинка слизистой оболочки также содержит другие иммунные клетки, включая макрофаги, регуляторные Т-клетки и дендритные клетки.
- Зона поражения, эпителий и собственная пластинка слизистой оболочки вместе образуют сильный барьер против инвазии, известный как слизистый барьер.
— МИКРОБИОМ
Микробиом является важным компонентом оси «микробиом-кишечник-иммунная система-мозг», системы обмена информацией внутри организма, которая важна для поддержания здоровья животного. |
Понимание сложности микробной экосистемы кишечника (микробиома), которая эволюционировала, чтобы помочь оулучшить барьерную и иммунную функцию, имеет большое значение (см. главу 7). Изменение микробиома, известное как дисбиоз, может нанести серьезный вред. Микробный дисбаланс может снизить защиту от проникновения патогенов путем деплеции зоны поражения: слизистый слой истончается, а количество секреторного IgA и антимикробных пептидов резко снижается. Это ослабляет барьер и позволяет патогенам взаимодействовать со слизистой оболочкой, что приводит к повышенному риску заболевания. Снижение потребления пищи и воды может способствовать развитию дисбиоза и послеотъемной диареи. При = дисбиозе популяции бактерий, продуцирующих молочную кислоту (Lactobacillus), уменьшаются, что повышает PH кишечника, а поскольку низкий рН кишечника является бактерицидным,патогенам. Одним изэто механизмовповышает действиявосприимчивостьнутрицевтиковк (т.е. пребиотиков, пробиотиков, эфирных масел) является минимизация дисбиоза за счет увеличения количества симбиотическихколичества оппортунистическихмикробов и таким патогенов.образом снижения
