مطالعه اثرات سرکوب‌گری باکتری پاستورلا مولتی سیدا (B:۲ (Pasteurella multocida بر روی لنفوسیت‌های گوساله

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیق و تشخیص بیماری های باکتریائی طیور، مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

2 استادیار بخش تحقیق و تشخیص بیماری های باکتریائی طیور، مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

3 دانشجوی سال آخر رشته سلولی مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران.

چکیده

سپتی سمی هموراژیک، بیماری حاد گاو و گاومیش در کشورهای گرمسیری است که به وسیله کوکوباسیل گرم منفی به نام پاستورلا مولتی‌سیدا سروتایپ B:2 ایجاد می‌شود. شواهد آزمایش پیشین بر روی گاو، دال بر سرکوب پاسخ ایمنی پس از چالش بوده و در مطالعه حاضر جهت بررسی مقدماتی یافته مذکور، آزمایش‌های in-vitro با استفاده از عصاره پاستورلا و سلول‌ها ی تک هسته‌ای خون محیطی (PBMC) گاوی طراحی گردید تا آثار احتمالی سرکوب‌گری جزء یا اجزائی از باکتری بر لنفوسیت‌های گاوی بررسی شود. از آزمایش سنجش تحریک تکثیر لنفوسیتی به منظور ارزیابی آثار عصاره عاری از سلول (CFE) پاستورلا بر روی PBMC استفاده شد. سپس ماده ConA به کشت سلول‌های مورد نظر اضافه و پاسخ تکثیری آن‌ها با استفاده از روش شمارش آشکارسازی به‌وسیله ارزیابی فعالیت تایمیدین رادیواکتیو استفاده گردید. به علاوه جهت شناسایی اولیه عامل سرکوب‌گر موجود در عصاره از روش‌های حرارت دادن، دیالیز، و تهیه پروتئین غشای خارجی (OMP) استفاده گردید. نتایج نشان داد افزودن عصاره CFE با غلظت 50 میکروگرم در میلی‌لیتر باعث کاهش پنج برابری پاسخ تکثیری سلول‌های PBMC به ConA می شود. حرارت دادن عصاره CFE در دمای 80 درجه سانتی‌گراد به مدت پنج دقیقه فعالیت سرکوب‌گری آن را به طور کامل از بین برد. OMP فعالیت سرکوب‌گری مشابه با عصاره نشان داد. این مطالعه حاکی از وجود اثر سرکوب‌گری جزء یا اجزائی از باکتری پاستورلا مولتی‌سیدا بر پاسخ تکثیری PBMC به ConA بود. این جزء از باکتری دست کم در بخشی از ساختمان پروتئینی است و جزو پروتئین‌های غشای خارجی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Study of Suppressive Effects of Pasteurella multocida B:2 on Calf Lymphocytes

نویسندگان [English]

  • Saeed Ataei Kachooei 1
  • M. M. Ranjbar 2
  • S. Ataei Kachoei 3
1 Asisstant Prefossor, Department of Poultry Bacterial Diseases, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organisation (AREEO), Tehran, Iran
2 Asisstant Prefossor, Department of Poultry Bacterial Diseases, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organisation (AREEO), Tehran Iran
3 Student BSc, Scientific Biology Faculty, Kharzmi University, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Haemorrhagic Septicaemia (HS) is an acute disease of cattle and buffaloes in tropical countries, caused by Pasteurella multocida (P. multocida) serotype B:2 , a Gram-negative coccobacillus. Some evidences of immunosuppression have been observed after a challenge with a virulent strain on vaccinated calves. To further investigate the observed suppressive effect, the present study was set up using a cell-free extract and calf PBMCs, for in vitro experiments. A lymphocyte stimulation assay was used to assess the effects of a cell-free extract (CFE) of P. multocida on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), isolated from calves. To assess the proliferative response of PBMCs obtained from calf, ConA was added to the PBMCs culture, and the proliferation was quantified by assessment of radioactivity of absorbed 3H-Thymidine. In order to characterize the agent(s), the CFE extract suppressive activity was assessed after heating and dialyzing and also by using an outer-membrane protein (OMP) preparation in experiments. Results indicated that addition of CFE at 50 μg/ml caused a five fold decrease in the proliferative response to ConA. Heating at 80˚C for five min completely destroyed the suppressive properties. An outer membrane protein (OMP) preparation of P. multocida B:2 markedly suppressed the proliferative response of PBMCs to ConA. The study was indicative of a suppressive component(s) of P. multocida B:2 on proliferative response of calf PBMCs to ConA. The active part of the suppressive agent(s) was likely to be at least in some part of protein, and is of OMPs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pasteurella multocida
  • hemorrhagic septicaemia
  • Suppression
  • PBMC
  • Cattle
1. Brunham, R. C., Plummer, F. A. & Stephens, R. S. 1993. Bacterial antigenic variation, host immune response, and pathogen-host co-evolution. Infectious Immunity. 61: 2273-2276.
2. Hornef, M. W., Wick, M. J., Rhen, M. & Normark, S. 2002. Bacterial strategies for overcoming host innate and adaptive immune responses. Nature Immunology. 3: 1033-1040.
3. Tizard, I.R., 2013. Veterinary Immunology, in: Immunity to Bacteria and Fungi, 9th ed. USA, Philadelphia, Saunders-Elsevier, pp. 283-295.
4. Schwab, J. H. 1975. Suppression of the immune response by microorganisms. Bacteriological Reviews. 39: 121-143.
5. Aktories, K., Orth, J. H.C., Adler, B. 2012. Pasteurella multocida, Molecular biology, Toxins and Infection, 1ed. Germany, Berlin Heidelberg, Springer-Verlang.pp. pp. 63-72.
6. Jacques, M. 2002. Virulence factors of Pasteurellaceae, formidable animal pathogens. ASM News. 68: 175-179.
7. Benkirane, A., DE Alwis, M.C.L. 2002. Haemorrhagic septicaemia, its significance, prevention and control in Asia. Veterinary Medicine – Czech. 47: 234-240.
8. Kubatzky, K. F., Kloos, B., and Hildebrand, D. 2013. Signaling cascades of Pasteurella multocida toxin in immune evasion. Toxins (Basel). 5: 1664–1681.
9. Srivastava, S. K. 1998. Outer membrane protein of Pasteurella multocida serotype B:2 is immunogenic and antiphagocytic. Indian Journal of Experimental Biology. 36: 530-532.
10. Ataei, S., Burchmore, R., Hodgson, J., Finucane, A., Parton, R., Coote, JG. 2009. Identification of immunogenic proteins associated with protection against haemorrhagic septicaemia after vaccination of calves with a live-attenuated aroA derivative of Pasteurella multocida B:2.Research in Veterinary Science. 87(2):207-10.
11. Davies, R. L., Parton, R., Coote, J. G., Gibbs, H. A., Freer, J. H. 1992. Outer-membrane protein and lipopolysaccharide variation in Pasteurella haemolytica serotype A1 under different growth conditions. Journal of General Microbiology. 138: 909-922.
12. OIE, 2012. Haemorrhagic septicaemia. In Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals, 2.4.12, 7th edition, 2012: OIE.
13. Vanden Bush, T. J., Rosenbusch, R. F. 2002. Mycoplasma bovis induces apoptosis of bovine lymphocytes. FEMS Immunology & Medical Microbiology. 32: 97-103.
14. Vanden Bush, T. J. & Rosenbusch, R. F. (2004). Characterization of a lympho-inhibitory peptide produced by Mycoplasma bovis. Biochemistry and Biophysics Research Communications 315, 336-341.
15. De Alwis, M.C.L. (1999). Haemorrhagic Septicaemia. In Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR) Monograph No 57, pp. 141. Canberra Australia.
16. Jordan, R. W., Hamilton, T. D., Hayes, C. M., Patel, D., Jones, P. H., Roe, J. M. & Williams, N. A. 2003. Modulation of the humoral immune response of swine and mice mediated by toxigenic Pasteurella multocida. FEMS Immunology & Medical Microbiology. 39: 51-59.
17. Hildebrand, D., Sahr, A., Wolfle, S. J., Heeg, K., and Kubatzky, K. F. 2012. Regulation of Toll-like receptor 4-mediated immune responses through Pasteurella multocida toxin-induced G protein signalling. Cell Communication and Signaling. 10: 22.
18. Hildebrand, D., Heeg, K., and Kubatzky, K. F. 2015. Pasteurella multocida Toxin Manipulates T Cell Differentiation. Frontiers in Microbiology. 6: 1273.
19. Stevens, M. G., Olsen, S. C., Cheville, N. F. 1997. Comparative effects of bovine cytokines on cattle and bison peripheral blood mononuclear cell proliferation. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases. 20: 155-162.
20. Ryu, H. I., Kim, C. J. 2000. Immunologic reactivity of a lipopolysaccharide-protein complex of type A Pasteurella multocida in mice. Journal of Veterinary Science. 1: 87-95.
21. Yao, T., Mecsas, J., Healy, J. I., Falkow, S. & Chien, Y. 1999. Suppression of T and B lymphocyte activation by a Yersinia pseudotuberculosis virulence factor, yopH. The Journal of Experimental Medicine. 190: 1343-1350.
22. Sing, A., Roggenkamp, A., Geiger, A. M. & Heesemann, J. 2002. Yersinia enterocolitica evasion of the host innate immune response by V antigen-induced IL-10 production of macrophages is abrogated in IL-10-deficient mice. Journal of Immunology. 168: 1315-1321.
23. Gerke, C., Falkow, S., Chien, Y. H. 2005. The adaptor molecules LAT and SLP-76 are specifically targeted by Yersinia to inhibit T cell activation. The Journal of Experimental Medicine. 201: 361-371.