Einfluss von konjugierten Linolsäuren (CLA) auf das bovine Immunsystem

Konjugierte Linolsäuren (CLA) haben zunehmend in den letzten Jahren besondere Beachtung in der Ernährungsphysiologie sowie bei der Minderung verschiedener Gesundheitsrisiken erfahren. Zahlreiche Untersuchungen an Zelllinien sowie in Tiermodellen weisen darauf hin, dass CLA-Isomere verschiedene Parameter des angeborenen sowie des adaptiven Immunsystems beeinflussen. Über immunmodulierende Effekte von konjugierten Linolsäuren beim Rind liegen in der Literatur bislang noch keine Studien vor. In der vorliegenden Arbeit wurden Kühe nach der Abkalbung für 183 Tage über das Futter mit CLA (50 oder 100 g pro Tier und Tag) supplementiert. Über einen Zeitraum von 21 Tagen vor bis 256 Tage nach der Abkalbung wurde die Zellzusammensetzung im Blut charakterisiert, die Phagozytosekapazität neutrophiler Granulozyten untersucht und Funktionen mononukleärer Zellen ex vivo erfasst und in vitro analysiert. Eine mögliche polarisierende Wirkung von CLA auf adaptive Immunmechanismen in vivo wurde anhand der Stimulations-induzierten Expression pro- und anti-inflammatorischer Zytokine sowie der gebildeten Antikörperisotypen IgG1 und IgG2 geprüft. Unmittelbar nach der Abkalbung kam es zu einem starken Rückgang der Anzahl zirkulierender neutrophiler Granulozyten, was mit einer reduzierten Anzahl der Gesamtleukozyten im Blut verbunden war. Unter den mononukleären Zellen rief die Abkalbung einen Anstieg des Anteils von Monozyten hervor, während der Anteil von B- sowie T-Lymphozyten zum Partus zurückging. Unter den T-Zellen blieb der Anteil der gd-T-Zellen und der CD8+ ab-T-Zellen bis zur Abkalbung konstant, während der Anteil von CD4+ ab-T-Zellen zum Partus stark abfiel. Die Phagozytoseleistung neutrophiler Granulozyten sank signifikant zwischen Tag 21 a.p und Tag 7 p.p.. Während die Konzentration von Serum-IgG2 in den letzten drei Wochen vor der Abkalbung keine Veränderung zeigte, fielen die IgG1-Werte bei allen Kühen kontinuierlich bis zum Tag der Abkalbung stark ab. Die CLA-Supplementierung zeigte keinen Einfluss auf die Anzahl von Leukozyten, Granulozyten oder mononukleären Zellen im Blut. Die Phänotypisierung mononukleärer Zellen zeigte jedoch, dass eine CLA-Supplementierung selektiv die Anzahl CD4-positiver ab-T-Zellen reduzierte, während die Anzahl von Monozyten, B-Zellen, CD8+ ab-T‑Zellen und gd-T-Zellen nicht verändert wurde,. Nach dem Absetzen von CLA normalisierten sich die Unterschiede zwischen den Tiergruppen. Der Zusatz von 50 g CLA pro Tier und Tag führte zu einer signifikant gesteigerten Phagozytose von opsonisierten Bakterien durch PMN. Möglicherweise führt die Supplementierung mit CLA zur verstärkten Expression von Fc-gamma Rezeptoren auf neutrophilen Granulozyten. Der Zusatz von 100 g CLA pro Tier und Tag senkte ab dem Tag 7 p.p über den gesamten Supplementierungszeitraum die Konzentration beider IgG-Isotypen (IgG1, IgG2) im Blut. In der Milch führte CLA nur zur signifikanten Senkung der IgG1-Konzentration. Dies lässt vermuten, dass lokale Plasmazellen, die das Milch-IgG2 sezernieren, nicht von CLA beeinflusst werden. In vitro wurde die Lektin (ConA)- und Superantigen (SEA)-induzierte Proliferation boviner mononukleärer Zellen durch die beide CLA-Isomere (Cis9-trans11 und Trans10-Cis12) im eingesetzten Konzentrationsbereich von 25 bis 100 mmol/L signifikant gehemmt. C9-t11-CLA hatte in vitro keinen vitalitätsmindernden Einfluss auf ruhende mononukleäre Zellen des Blutes, konnte allerdings die Zahl vitaler SEA-stimulierter MNC reduzieren, was durchflusszytometrisch auf die Induktion der Apoptose durch CLA zurückzuführen war. Die hemmende Wirkung von CLA und PGJ2 auf die Proliferation boviner MNC konnte durch den PPARg-Inhibitor GW9662 nicht blockiert werden. Die schwache Expression von PPARg in MNC, das Ausbleiben einer Expressionsinduktion des PPARg-reguliertes Gen PTX3  durch CLA sowie die fehlende Wirkung des PPARg-Antagonisten auf die CLA-vermittelte Proliferationshemmung sprechen dafür, dass die Wirkungen von CLA auf bovine Immunzellen PPARg-unabhängig sind. Die Stimulation mit dem Superantigen SEA führte zur verstärkten mRNA-Expression der Zytokine IFNγ, IL-4, IL17 und IL-12. Der Zusatz von CLA zu SEA-stimulierten Zellen führte zu einer signifikanten Unterdrückung aller untersuchten Th1- (IFNγ und IL-12), Th2- (IL-4 und IL-10) sowie Th17-Zytokine (IL-17), während die basale Expression dieser Zytokine durch CLA nicht beeinflusst wurde. Damit war kein selektiver T-Helfer-Subpopulations-spezifischer Effekt von CLA nachzuweisen. Da der Wechsel von IgM- zu IgG1- oder IgG2-exprimierenden B-Zellen (und damit zu IgG1- und IgG2-sezernierenden Plasmazellen) von verschiedenen Th-Zytokinen gesteuert wird, deutet der CLA-induzierte gleichmäßige Abfall der IgG1- und IgG2-Konzentrationen im Blutserum ebenfalls auf eine fehlende Selektivität von CLA in der Beeinflussung von Th-Zytokinmustern hin. Insgesamt kann CLA die Immunabwehrbereitschaft des Tieres beeinflussen ohne zu einer Polarisierung von Immunantworten beim Rind beizutragen.