0
Podobnie jak w przypadku COVID 19, jednym z najlepszych sposobów ochrony świń przed chorobą jest szczepienie. Jednak, podobnie jak szczepionka COVID 19, szczepionki dla świń nie są w 100% skuteczne w wytwarzaniu ochronnej odpowiedzi immunologicznej u każdego otrzymującego ją zwierzęcia, przez co niektóre zaszczepione zwierzęta są podatne na choroby. Odkryliśmy, że nawet w stadzie o wysokim poziomie zdrowia miana przeciwciał specyficznych dla szczepionki mogą różnić się ponad 100 razy między zwierzętami w tym samym wieku i wadze (Munyaka i wsp. 2019). Mając na celu znalezienie sposobów na zwiększenie skuteczności szczepień, nasza grupa i inne osoby starają się zrozumieć, dlaczego reakcja na szczepionki jest tak bardzo zróżnicowana między zwierzętami i badają ekspresję genów we krwi, a także populację drobnoustrojów znajdujących się w przewodzie pokarmowym, co mógłoby wyjaśnić takie zrożnicowanie.
W dwóch odrębnych populacjach świń w Kanadzie i Francji odkryliśmy, że populacja drobnoustrojów badana w kale świni jest lepszym predyktorem tego, jak dana świnia zareaguje na szczepienie, niż ekspresja genów w populacji komórek odpornościowych krwi w czasie szczepienia (Munyaka i wsp. 2019, Munyaka i wsp. 2020). Chociaż zbiorowiska mikroorganizmów u świń kanadyjskich i francuskich były bardzo różne, znaleźliśmy wspólne bakterie, które były związane z wyższymi mianami przeciwciał (uważane za korzystne) i niskimi mianami przeciwciał (uważane za szkodliwe). Niektóre drobnoustroje związane z słabszą odpowiedzią przeciwciał nie były zaskakujące, takie jak Clostridium perfringens, ponieważ jest to znana przyczyna zapalenia jelit u świń. Rodzaj bakterii najbardziej związany ze zwiększonymi mianami przeciwciał zarówno u świń kanadyjskich, jak i francuskich to Prevotella. Pozytywny związek nie został znaleziony dla wszystkich gatunków Prevotella, ale zdecydowana większość Prevotella była związana z lepszą produkcją przeciwciał. Nie ustalono jeszcze, czy Prevotella rzeczywiście powoduje lepszą odpowiedź immunologiczną, czy też ich zwiększona obecność jest wskaźnikiem zdrowia świni, jednak istnieją również badania na ludziach sugerujące, że zwiększone nosicielstwo Prevotelli wspiera odpowiednią odpowiedź immunologiczną. Na przykład zwiększone poziomy Prevotelli w ciąży były związane z ochroną przed alergią u dzieci (Vuillermin i wsp. 2020). Obecnie potrzebne są dalsze prace, aby przebadać przyczynową rolę, jaką Prevotella może odgrywać w kształtowaniu układu odpornościowego świń. Ta praca będzie musiała rozpocząć się od izolacji tego ściśle beztlenowego organizmu, ponieważ dotychczas wyizolowano od świń bardzo niewiele Prevotelli. Nasz zespół wytworzył teraz kilka izolatów przy użyciu technik hodowli beztlenowych, jednak nadal musimy sprawdzić, jak te bakterie kształtują odpowiedź immunologiczną.Cel ten zostanie osiągnięty poprzez kolonizację świń hodowanych w komorach czystych mikrobiologicznie i przy zastosowaniu kontrolowanych ekspozycji mikrobiologicznych. (Ryc. 1).
Ryc. 1. Uzyskiwanie świń wolnych od wszystkich wykrywalnych mikroorganizmów (germ free)
Jednym z kluczowych odkryć poza mikrobami, które były związane z reakcją na szczepionkę, był czas. Podczas gdy społeczności bakteryjne w momencie szczepienia były predyktorem miana przeciwciał kilka tygodni po szczepieniu, społeczność bakteryjna, która zbiegła się z czasem badania miana przeciwciał, nie była już predykcyjna (Munyaka i wsp. 2020). Sugeruje to, że istnieje kluczowa rola drobnoustrojów we wczesnym okresie życia w kształtowaniu rozwoju świni (Marcolla i in. 2019).
Ostatnie ważne odkrycie z tego badania rozwiewa powszechne błędne przekonanie. Wiele osób uważało, że osobniki o zwiększej odpowiedzi wkładają zbyt dużo energii w odpowiedź immunologiczną i wytwarzanie przeciwciał, a tym samym mają zmniejszone tempo wzrostu. Wyniki tego badania wykazały coś przeciwnego. Drobnoustroje, które pozytywnie korelowały z mianami przeciwciał, były również pozytywnie powiązane ze wzrostem. Po potwierdzeniu roli tych drobnoustrojów we wspieraniu odpowiedzi immunologicznej i wydajności, będziemy musieli wymyślić, jak sprawić, by te drobnoustroje odpowiednio dobrze działały.
