streszczenie - Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN

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.