Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

The influence of breed, age, gender and methylprednisolone on the distribution of lymphocyte subpopulations in dog

Rungpupradit, Jetsada

In recent years, clinical application of flow cytometry has become an increasingly important diagnostic tool for the evaluation of the immune status in dogs. The utility of circulating lymphocyte subset quantitation, however, depends on the availability of reference values for comparison. Aim of the present study was to establish reference values for breeds with known predisposition for diseases of the immune system and/or neoplasia, and to examine how these enumerative measures are affected by age, gender and corticosteroid administration. For this purpose 342 healthy dogs of five breeds including Beagles (n=22), Bernese mountain dogs (n=79), Flat-coated Retrievers (n=48), Rottweilers (n=36), Weimaraners (n=75), and mixed breed dogs (n=82) were investigated. To examine the effect of age on peripheral blood lymphocyte subsets, dogs were grouped into four age categories: group I, age < 6 months (n=16), group II, 6 months – 1 year (n=64), group III, 1 year – 8 years (n=208), and group IV > 8 years (n=54). Of the 278 intact animals included in the present study 140 were female and 138 were male. The remaining neutered animals consisted of 29 castrated males and 35 spayed females. To investigate the effect of corticosteroids on lymphocyte subsets, 1mg/kg SID methylprednisolone i.v. or 2mg/kg SID methylprednisolone i.m. were repeatedly administered to 5 healthy Beagles in two experiments. Highest and lowest absolute numbers of lymphocytes were observed in Weimaraners and mixed breed dogs. Highest and lowest absolute and relative counts of CD8+ cells were found in Beagles and Rottweilers. Weimaraners had the highest absolute and relative numbers of CD21+ and the lowest relative numbers of CD3+ and CD5+ cells.  T cells (CD3+ and CD5+) were highest in Bernese mountain dogs and mixed breed dogs. These breeds also exhibited the lowest absolute and relative CD21+ cell counts. The CD4/CD8 ratio was highest in Bernese mountain dogs and Rottweilers and lowest in Beagles. Age related changes in lymphocyte subset distribution were also observed. The absolute numbers of lymphocytes, CD3+, CD5+, CD4+, CD21+ but not CD8+ cells decreased with advancing age. In contrast, the relative numbers of CD3+, CD5+ and CD8+ cells increased with age, while CD21+ cells and the CD4/CD8 ratio decreased. Gender differences could not be ascertained in the present study. Methylprednisolone caused transient leucocytosis, neutrophilia, monocytosis, eosinopenia and lymphopenia 8 hours after administration, with a return to baseline values at 24 hours. Although absolute numbers of all lymphocyte subsets decreased, relative numbers showed that CD21+ cell counts experienced a proportionally greater decrease than T cells, while among T cells, the effect of methylprednisolone was more pronounced on CD8+ than CD4+ cells.  The results of the present study show that breed, age, and corticosteroids have an effect on the distribution on lymphocyte subsets that need to be considered when interpreting results.

Die Durchflußzytometrie hat sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen diagnostischen Hilfsmittel zur Abklärung des Immunstatus beim Hund entwickelt. Vorbedingung für die Bestimmung des Immunstatus kranker Patienten ist allerdings die Erstellung von Normbereichen. Eines der Ziele der vorliegenden Arbeit war es daher, die absoluten und relativen Werte verschiedener Lymphozytensubpopulationen im Blut gesunder Hunde zu bestimmen und auf rasse-, alters-, und geschlechtbedingte Schwankungen zu prüfen.  Außerdem sollte der Einfluss von Methylprednisolon auf die Zusammensetzung der Lymphozytensubpopulationen untersucht werden.     Für die vorliegende Studie standen 342 gesunde Hunde zur Verfügung. Die Rassenverteilung setzte sich aus Beagles (n=22), Berner Sennenhunden (n=79), Flat-coated Retrievern (n=48), Rottweilern (n=36), Weimaranern (n=75) und Mischlingshunden (n=82) zusammen. Um den Einfluss des Alters auf die Lymphozytensubpopulationen im Blut zu untersuchen, wurden die Hunde in vier Gruppen unterteilt: Gruppe I, < 6 Monate, Gruppe II, 6 Monate-1 Jahr, Gruppe III, 1 Jahr-8 Jahre, und Gruppe IV, > 8 Jahre. 175 der untersuchten Hunde waren weiblich und 167 männlich. Die Auswirkung einer Kortisongabe auf die Lymphozytensubpopulationen wurde in zwei Versuchen an 5 gesunden Beagles überprüft. Es wurden zu diesem Zweck jeweils 1 mg/Kg Methylprednisolon i.v. beziehungsweise 2mg/Kg Methylprednisolon i.m.  über mehrere Tage verabreicht.  In der vorliegenden Arbeit wurden die höchsten absoluten Lymphozytenwerte bei Weimaranern, die niedrigsten bei Mischlingshunden nachgewiesen. Die absoluten und relativen Werte für CD8+ Zellen waren bei Beagles am höchsten und bei Rottweilern am niedrigsten. Weimaraner wiesen die höchsten absoluten und relativen Werte für CD21+ Zellen und die niedrigsten   relative  Anteile  CD3+ und  CD5+  Zellen   auf.  Bei  Berner  Sennenhunden  und  Mischlingshunden  waren  die  Werte der CD3+ und CD5+ Populationen am höchsten, gleichzeitig wurde bei beiden Rassen der niedrigste absolute und relative Wert für CD21+ Zellen nachgewiesen. Der CD4/CD8 Quotient war bei Berner Sennenhunden und Rottweilern höher als bei Weimaranern, Flat-coated Retrievern, Beagles und Mischlingshunden. Altersbedingt wurde eine Verringerung der absoluten Werte aller untersuchten Lymphozytensubpopulationen außer CD8+ Zellen festgestellt. Die relativen Werte für Lymphozyten, CD3+, CD5+ und CD8+ Zellen stiegen mit zunehmenden Alter an, gleichzeitig sanken der CD4/CD8 Quotient und die Anzahl CD21+ Zellen. In der vorliegenden Studie konnten keine geschlechtsbedingten Unterschiede festgestellt werden. Die Verabreichung von Methylprednisolon bewirkte bei den untersuchten Tieren eine transiente Leukozytose, Neutrophilie, Monozytose, Eosinopenie und Lymphopenie. Obwohl die absoluten Werte aller Populationen sanken, zeigte sich der relative Anteil der CD21+ Zellen stärker betroffen als T Zellen. Bei den T Zellen waren CD8+ Zellen stärker supprimiert als CD4+ Zellen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass Rasse, Alter und Kortikosteroide einen Einfluss auf die Zusammensetzung der Lymphozytensubpopulationen haben, was bei der Interpretation von durchflußzytometrischen Ergebnissen berücksichtigt werden muss.

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Rungpupradit, Jetsada: The influence of breed, age, gender and methylprednisolone on the distribution of lymphocyte subpopulations in dog. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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