Justyna Jarczak Ekspresja wybranych genów układu
advertisement
INSTYTUT GENETYKI i HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK W JASTRZĘBCU Justyna Jarczak Ekspresja wybranych genów układu odpornościowego kóz w odpowiedzi na obecność wirusa zapalenia stawów i mózgu (CAEV) Praca doktorska przygotowana pod kierunkiem Prof. dr hab. Emilii Bagnickiej i dr hab. Jarosława Kaby Praca wykonana w ramach projektów badawczych: "BIOŻYWNOŚĆ - zwierzę, żywność, człowiek" oraz NCN N/NZ9/03134 Jastrzębiec 2014 STRESZCZENIE Celem niniejszych badań było określenie poziomu mRNA oraz białka wybranych genów cytokin w komórkach somatycznych mleka oraz komórkach krwi kóz mlecznych, zakażonych lentiwirusem małych przeżuwaczy, w porównaniu z poziomem transkryptu i białka w analogicznym materiale biologicznym, pobranym od kóz wolnych od zakażenia. Badania zostały przeprowadzone na 26 kozach mlecznych rasy polskiej białej i polskiej barwnej uszlachetnionej, będących od drugiej do szóstej laktacji. Zwierzęta podzielono na dwie grupy: kontrolną, ze zwierzętami wolnymi od zakażenia leniwirusem małych przeżuwaczy oraz doświadczalną, którą stanowiły zwierzęta zakażone wirusem. Wybór zwierząt do obu grup oparty był na wynikach co najmniej dwóch analiz serologicznych. Poziom ekspresji genów został oznaczony w komórkach somatycznych mleka oraz komórkach krwi badanych zwierząt za pomocą metody real-time PCR dla genów: interleukiny 1α (IL-1α), interleukiny 1β (IL-1β), interleukiny 2 (IL-2), interleukiny 4 (IL-4), interleukiny 6 (IL-6), interleukiny 10 (IL-10), interleukiny 12 (IL-12), interleukiny 16 (IL16), interleukiny 18 (IL-18), interferonu a (IFNα), interferonu β (IFNβ), interferonu (IFN) oraz czynnika martwicy nowotworów (TNFα). Ekspresję wybranych cytokin (IL-1α, IL-1β, IL-6, IFNβ, IFN and TNFα) na poziomie białka zbadano w ekstraktach białkowych, pochodzących z KSM oraz w surowicy krwi kóz, za pomoc ą specyficznych testów ELISA. Stwierdzono wzrost poziomu mRNA IFNβ, IFN, TNFα oraz IL-16 w komórkach somatycznych mleka u osobników zakażonych SRLV w porównaniu do kóz wolnych od zakażenia. W komórkach krwi natomiast, geny IL-1α, IL-1β, IL-6 oraz IFN charakteryzowały się zmniejszonym poziomem ekspresji w odpowiedzi na obecność wirusa w organizmie. TNFα był jedynym genem charakteryzującym się podwyższonym poziomem ekspresji w komórkach krwi oraz KSM pochodzących od osobników zakażonych SRLV w porównaniu do kóz wolnych od zakażenia. Nie stwierdzono obecności transkryptów genów IL-2, IL-4 i IL-12 zarówno w komórkach krwi, jak i w KSM badanych zwierząt, niezależnie od tego, czy były one zakażone SRLV czy wolne od zakażenia. W ekstraktach białkowych pochodzących z KSM stwierdzono obecność IL-1α, IL-6 oraz IFN β u osobników zakażonych SRLV oraz wolnych od zakażenia, w obu grupach wiekowych. TNFα był obecny w badanych próbkach wyłącznie w pierwszym badanym stadium laktacji tj. w tydzień po porodzie u kilku zwierząt z obu grup. IL-1a oraz IFNβ była podwyższona w grupie zwierząt zakażonych lentiwirusem małych przeżuwaczy. Poziom ekspresji IL-6 był na granicy wykrywalności, jednakże zaobserwowano niewielki, aczkolwiek potwierdzony statystycznie, jej wzrost u kóz zakażonych. W komórkach somatycznych mleka nie stwierdzono obecności IL-1 β oraz IFN bez względu na stan zdrowia zwierząt, ich wiek czy stadium laktacji. W surowicy krwi stwierdzono obecność IL-1a, IL-1b, IL-6 oraz IFNβ u wszystkich badanych zwierząt. Ekspresja IL-1 α, IL-1 β oraz IL-6 u osobników zakażonych SRLV była niższa w porównaniu do zwierząt wolnych od zakażenia, natomiast w przypadku IFNβ nie zaobserwowano różnic między grupami. W tym materiale biologicznym nie stwierdzono obecności INF u osobników zakażonych SRLV, jak i wolnych od zakażenia. Otrzymane wyniki pozwoliły na wyciągnięcie następujących wniosków. 1) SRLV nie wpłynął na funkcjonowanie wątroby, nerek, serca i trzustki. 2) Spadek poziomu wapnia u kóz zakażonych SRLV może wskazywać na wpływ wirusa na metabolizm tego pierwiastka w organizmie. 3) Wirus prawdopodobnie tłumi odpowiedź immunologiczną organizmu, nie pozwalając na aktywowanie mechanizmów obronnych przeciwko sobie. 4) Odpowiedź immunologiczna gruczołu sutkowego kóz, będącego jednym z organów docelowych lentiwirusa małych przeżuwaczy jest miejscowa i niezależna. 5) W układzie immunologicznym oraz funkcjonowaniu wielu narządów organizmu zachodzą dynamiczne zmiany w trakcie laktacji.
