Cow colostrum acute phase proteins (SAA, Hp) and cytokines (IL-1β, IL-6): associations with inflammatory response in neonatal calves
Laen...
Kuupäev
2021
Kättesaadav alates
03.09.2021
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
Colostrum is known to be vital for a newborn calf. It confers passive immunity and some of
its components are suggested to be important for the development of calf’s immature immune
system. Aim of the study was to investigate possible associations of colostral acute phase
proteins (SAA and Hp) and cytokines (IL-1β and IL-6) concentrations to the same variables
in calves’ serum in a research period from birth until three weeks of life after one-time
ingestion of colostrum after birth.
This study used a research material gathered for a large-scale study in 2015. The study
population comprised of 144 female calves from a large dairy farm in Central-Estonia.
Colostrum (n = 144) and calves’ serum samples (n = 383) were used to measure the studied
concentrations, which were statistically evaluated after logarithmic transformation by using
linear or Tobit regression models.
The studied colostrum concentrations (median, min-max) measured were for SAA 52.2 mg/l
(7.5–277.0), Hp 174.6 mg/l (103.7–479.5), IL-1β 115.1 ng/l (15.6–5445.1) and IL-6 43.5 ng/l
(10.2–501.4). Colostrum IL-1β and IL-6 concentrations were observed to have a positive
association with the same concentration variables in calves’ serum during the first week of
life (p < 0.001). These results suggest that colostrum cytokines IL-1β and IL-6 may be
transferred to calf by passive transfer and/or stimulate calf’s own cytokine production. Also,
colostrum and calves’ serum IL-6 concentrations were observed to have a positive association
with each other during the second (p < 0.001) and third week of life (p = 0.001). The cause
for this long-term association is unknown and needs further research. Furthermore, colostrum
IL-6 concentration had a positive association to calves’ serum Hp concentration during the
first week of life (p < 0.001), which may indicate that colostrum cytokines have effect to the
calves’ immune response development and maturation by inducing the calf’s liver to produce
acute phase proteins.
Vastsündinud vasika jaoks on ternespiim väga oluline, sest sisaldab erinevaid komponente, mis on vajalikud passiivse immuunsuse omandamiseks ja immuunsüsteemi väljakujunemise jaoks. Uuringu eesmärk oli leida ternespiimas sisalduvate ägeda järgu valkude seerumi amüliod A (SAA) ja haptoglobiini (Hp) ning tsütokiinide interleukiin (IL)-1β ja IL-6 kontsentratsioonide võimalik seos vasika seerumi samade parameetritega. Uuringuperiood kestis vasikate sünnist kuni kolmanda elunädalani. Vasikaid joodeti sel perioodil ternespiimaga üks kord. Uuringumaterjal, mis moodustab ühe osa suuremast uurimisprojektist, koguti 2015. aastal Kesk-Eesti suurest piimafarmist. Uurimispopulatsioon koosnes 144 lehmvasikast. Ägeda järgu valkude ja tsütokiinide kontsentratsioonide sisalduse määramiseks kasutati ternespiimaproove (n = 144) ja vasikate seerumiproove (n = 383). Tulemusi hinnati statistiliselt peale logaritmilist teisendamist ning kasutati lineaarset või Tobiti regressioonimudelit. Ternespiimas sisalduvate ägeda järgu valkude ja tsütokiinide kontsentratsioonid (mediaan, miinimum-maksimum) olid järgmised: SAA 52,2 mg/l (7,5–277,0), Hp 174,6 mg/l (103,7– 479,5), IL-1β 115,1 ng/l (15,6–5445,1) ja IL-6 43,5 ng/l (10,2–501,4). Vasikate esimesel elunädalal esines positiivne seos ternespiimas sisalduva IL-1β ja IL-6 kontsentratsioonide ja samade parameetrite vahel vasika vereseerumis (p < 0,001). Nende tulemuste põhjal võib järeldada, et ternespiima tsütokiinid IL-1β ja IL-6 jõuavad vasika organismi kas passiivse ülekande teel või ternespiimas leiduvad tsütokiinid stimuleerivad ise vasika organismis tsütokiinide produktsiooni. Ternespiimas leiduva IL-6 ja vasika seerumi IL-6 vahel esines positiivne seos ka teisel (p < 0,001) ja kolmandal elunädalal (p = 0,001). Pikaajalise seose põhjus ei ole teada ning see vajab edasisi uuringuid. Lisaks esines esimesel elunädalal positiivne seos ternespiima IL-6 kontsentratsiooni ning vasikate seerumi Hp kontsentratsioonivahel (p < 0,001). Veise ternespiima tsütokiinidel võib olla mõju vasika immuunvastuse väljakujunemisele, kuna kutsuvad esile ägeda faasi valkude tootmise vasika maksas.
Vastsündinud vasika jaoks on ternespiim väga oluline, sest sisaldab erinevaid komponente, mis on vajalikud passiivse immuunsuse omandamiseks ja immuunsüsteemi väljakujunemise jaoks. Uuringu eesmärk oli leida ternespiimas sisalduvate ägeda järgu valkude seerumi amüliod A (SAA) ja haptoglobiini (Hp) ning tsütokiinide interleukiin (IL)-1β ja IL-6 kontsentratsioonide võimalik seos vasika seerumi samade parameetritega. Uuringuperiood kestis vasikate sünnist kuni kolmanda elunädalani. Vasikaid joodeti sel perioodil ternespiimaga üks kord. Uuringumaterjal, mis moodustab ühe osa suuremast uurimisprojektist, koguti 2015. aastal Kesk-Eesti suurest piimafarmist. Uurimispopulatsioon koosnes 144 lehmvasikast. Ägeda järgu valkude ja tsütokiinide kontsentratsioonide sisalduse määramiseks kasutati ternespiimaproove (n = 144) ja vasikate seerumiproove (n = 383). Tulemusi hinnati statistiliselt peale logaritmilist teisendamist ning kasutati lineaarset või Tobiti regressioonimudelit. Ternespiimas sisalduvate ägeda järgu valkude ja tsütokiinide kontsentratsioonid (mediaan, miinimum-maksimum) olid järgmised: SAA 52,2 mg/l (7,5–277,0), Hp 174,6 mg/l (103,7– 479,5), IL-1β 115,1 ng/l (15,6–5445,1) ja IL-6 43,5 ng/l (10,2–501,4). Vasikate esimesel elunädalal esines positiivne seos ternespiimas sisalduva IL-1β ja IL-6 kontsentratsioonide ja samade parameetrite vahel vasika vereseerumis (p < 0,001). Nende tulemuste põhjal võib järeldada, et ternespiima tsütokiinid IL-1β ja IL-6 jõuavad vasika organismi kas passiivse ülekande teel või ternespiimas leiduvad tsütokiinid stimuleerivad ise vasika organismis tsütokiinide produktsiooni. Ternespiimas leiduva IL-6 ja vasika seerumi IL-6 vahel esines positiivne seos ka teisel (p < 0,001) ja kolmandal elunädalal (p = 0,001). Pikaajalise seose põhjus ei ole teada ning see vajab edasisi uuringuid. Lisaks esines esimesel elunädalal positiivne seos ternespiima IL-6 kontsentratsiooni ning vasikate seerumi Hp kontsentratsioonivahel (p < 0,001). Veise ternespiima tsütokiinidel võib olla mõju vasika immuunvastuse väljakujunemisele, kuna kutsuvad esile ägeda faasi valkude tootmise vasika maksas.
Kirjeldus
Final Thesis
Curriculum in Veterinary Medicine
Märksõnad
magistritööd, master thesis, neonatal calves, colostrum, cytokine, acute phase protein, immune system