Anja Pastor: Dirk, мне очень приятно встретиться с тобой сегодня. Благодарю за открытие нашей экспертной серии! Первой темой будет «Актуальность воспаления».
Во-первых, каково определение воспаления?
Dirk Werling: «Представьте себе порез на вашей коже. Вы заметите покраснение, отек, потерю функции, жар и боль. Эти 5 основных симптомов и определяют острый воспалительный процесс. Данный принцип действует для очагов воспаления в любой части тела.»
AP:Воспаление — это часть врожденной иммунной системы. Если бы врожденная иммунная система была человеком, какую работу он бы выполнял?
DW:«Врожденная иммунная система, вероятно, была бы обычным полицейским, постоянно патрулирующим местность. Напротив, адаптивная иммунная система, вырабатывающая антитела, более специализирована, некоторые ее части крайне узкоспециализированы, что сопоставимо с подразделением огнестрельного оружия, имеющим дело с террористами.»
AP: Почему воспаление так важно, что «полицейский» круглосуточно должен быть на дежурстве?
DW: «Мы должны помнить, что иммунная система не является системой «вкл. - выкл.». Иммунная система должна быть в состоянии быстро реагировать на любую потенциальную угрозу, чтобы защитить организм от вреда и тем самым обеспечить выживание.
Воспаление имеет 2 основных задачи. Первая - предупредить иммунную систему о том, что что-то происходит в конкретном органе / ткани, которым необходимо заняться. Вторая - перевести все тело в состояние боевой готовности. Таким образом, если повреждение не может быть локализовано на поврежденном участке, мы все равно сможем защитить оставшиеся органы. Реакция не зависит от места заражения, а переход от местной реакции к системной происходит плавно.
В результате все тело участвует в создании как можно более дискомфортных условий жизни для болезнетворных микроорганизмов. Например, происходит изменение в поведении: если вы больны, вы едите меньше, а обмен энергии смещается с сахара на жир. Меньше кислорода предоставляется бактериям и клеткам в целом. Данный принцип воспаления распространяется на всех животных. Существуют некоторые видоспецифические факторы, такие как разные клеточные рецепторы, но общая концепция остается единой для всех.»
AP: Что может запустить воспаление в организме сельскохозяйственных животных?
DW: «Воспаление может быть вызвано различными стрессовыми факторами, особенно патогенами, а также некоторые классические возрастные изменения негативно влияют на состояние здоровья животного. Например, хорошо известно, что стресс при отлучении от груди вызывает воспаление и оказывает негативное влияние на здоровье кишечника. Другими примерами являются рождение или сбор телят с разных ферм для откорма. Все, что влияет на нормальное функционирование тканей, может привести к воспалению, что обычно идет рука об руку с инфекцией, так как облегчаются пути проникновения патогенов в организм.»
AP: Связано ли воспаление с применением антибиотиков?
DW: «Определенно. Использование противомикробных препаратов - как перорально, так и парентерально - приводит к сдвигу микробиоты на поверхностях слизистых оболочек, таких как кишечник. Особенно после отмены антибиотиков изменение микробиоты может позволить размножиться нежелательным бактериям, что может вызвать осложнения, ведущие к воспалению.»
AP: Какую роль в животноводстве играет субклиническое воспаление?
DW: «При субклиническом воспалении пять основных признаков воспаления не проявляются в полной мере. Пораженный орган может вызывать легкую боль или дискомфорт, могут наблюдаться потеря функции и инфильтрация иммунными клетками, не доходящие до степени острого воспаления.
Последствиями субклинического воспаления являются временное нарушение роста и эффективности кормления молодых животных из-за продолжающихся воспалительных процессов (например, вызванных стрессом при отъеме).
Мастит - хороший пример, показывающий разницу между разными степенями воспаления. При субклиническом мастите молоко выглядит нормальным, но количество соматических клеток в нем возрастает. Вымя может выглядеть немного отекшим или быть немного теплее на ощупь.
Напротив, если коровы сталкиваются с острой инфекцией вымени, качество молока резко меняется, а вымя коровы становится очень болезненным и чувствительным.»
AP: Когда происходит чрезмерная иммунная реакция?
DW: «В общем, иммунные реакции хорошо организованы и точно настроены, не слишком слабые и не слишком сильные. Хороший иммунный ответ работает как оркестр. Только если все инструменты находятся в нужном месте, в нужное время и в нужном количестве, мы получаем идеальный звук. Один из примеров, когда этот отлаженный механизм не работает, - мастит у дойных коров, вызванный кишечной палочкой. Здесь липополисахариды из мембраны E. coli приводят к чрезмерной реакции иммунной системы: иммунные клетки вымени постоянно секретируют иммуномодуляторы, которые вместо того, чтобы предотвращать увеличение площади поражения, фактически повышают количество поврежденных тканей. Такой эффект можно сравнить с дирижером, который забывает остановить барабаны ... а они продолжают бить! Теперь, если кто-то заберет палочки, мы снова сможем вместе играть в гармонии. Или, в контексте мастита, вызванного кишечной палочкой, если вы можете немного «ослабить» иммунный ответ, вы дадите иммунной системе возможность эффективно и слаженно работать и избавиться от инфекции без негативных побочных последствий чрезмерной иммунной реакции.»
AP: Другими словами, имеет смысл задуматься об управлении воспалением.
DW: «Определенно, да. В практических условиях маловероятно всегда поддерживать правильные менеджмент, здоровье, кормление и содержание животных. Каждый инструмент - новый коровник, улучшенная биозащита или кормовые добавки - который помогает организму быстрее справиться с инфекцией или тратить меньше энергии и питательных веществ на ответные меры, очень эффективен.»
AP: Если мы сдерживаем воспаление, можем ли мы быть уверены, что организм не теряет способности эффективно бороться с инфекцией?
DW: «Однозначно, да. Опять же, иммунная система никогда не отключается. Мы просто контролируем избыточную реакцию так, чтобы иммунитет не реагировал слишком остро, но мог среагировать, как только это понадобится.»
AP: Одно слово, которое часто упоминается в сочетании с воспалением, — это «NF-κB». Вы можете объяснить, что это?
DW: «NF-κB означает «ядерный фактор, усиливающий каппа-легкую цепь активированных В-клеток». Является одним из основных факторов транскрипции, который включает транскрипцию генов провоспалительных иммуномодулирующих цитокинов, таких как интерлейкин 1 и фактор некроза опухоли. NF-κB экспрессируется во многих клетках организма всех животных. Несколько упрощенно можно сказать, что, если вас кто-то ударил, вероятность того, что поврежденные клетки среагируют NF-κB воспалительным ответом, довольно высока. То же верно и для всех сельскохозяйственных животных.»
AP: Что вы посоветуете животноводам в отношении воспаления?
DW: «Там, где это применимо, оптимизируйте управление, кормление и содержание, а также избегайте метафилактического лечения антибиотиками.»
AP: Благодарю вас за ваше время и идеи, Dirk!
Dirk Werling,
Профессор молекулярной иммунологии, Королевский ветеринарный колледж, Лондон, UВеликобритания
Дирк Верлинг — профессор молекулярной иммунологии в Королевском ветеринарном колледже в Лондоне. Дирк получил степень доктора ветеринарных наук (Dr. med. vet.) по вирусологии, а также степень доктора философии (Ph.D.) по иммунологии. После работы в качестве доцента в Институте вирусологии Бернского университета Дирк перешел в Королевский ветеринарный колледж в Лондоне, где он занимает должность заведующего кафедрой и профессора молекулярной иммунологии. Это дает ему уникальную возможность разрабатывать новые платформы вакцин для сельскохозяйственных животных, ориентируясь на недавно (в 2007 году) открытый класс рецепторов врожденного иммунитета, таких как Toll-подобные рецепторы.
На данный момент эта работа привела к подаче 3 различных патентных заявок, и вместе со своей исследовательской группой Дирк опубликовал более 100 рецензируемых статей, охватывающих широкий спектр тем — от эмпирических исследований, таких как коэволюция между хозяином и патогенами и видоспецифическое распознавание паттернов, до взаимодействия микробиома и иммунной системы.
Свяжитесь с нашими экспертами или отправьте нам сообщение. Мы свяжемся с вами как можно скорее.
