Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Die immunmodulatorische Wirkung einer Eisen-Supplementation auf neugeborene Kälber

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die immunmodulatorische Wirkung einer Eisen-Supplementation bei neugeborenen Kälbern und deren Einfluss auf die Entwicklung des Immunsystems zu untersuchen. Für die Studie wurden 30 Versuchskälber in drei Gruppen eingeteilt. Zehn Kälber dienten als Kontrolle, zehn Tieren wurde nach der Geburt 1000 mg Eisen subkutan appliziert und zehn Tiere erhielten 1050 mg Eisen oral mit dem Kolostrum. Eine Eisen-Supplementation und die Applikationsroute hatten keinen Einfluss auf die Entwicklung zellulärer Hauptpopulationen und, mit wenigen punktuellen Ausnahmen, keinen Einfluss auf die Entwicklung lymphozytärer und monozytärer Subpopulationen. Die Eisen-Supplementation modulierte in Abhängigkeit von der Route die frühe angeborene Antwort auf eine intranasale Impfung. So stiegen bei ORAL-Kälbern die Gesamtleukozytenzahl, die Lymphozyten, T‑Zellen und die γδ T-Zellen signifikant an. Zudem konnte gezeigt werden, dass die frühe Response auf die intranasale Impfung prädiktiv für lokale Nebenreaktionen auf die parenterale Booster Impfung ist. Kälber mit einer lokalen Nebenreaktion wiesen nach intranasaler Impfung vor allem einen Abfall der CD4+ und CD8+ T-Zellen auf, während Kälber ohne lokale Nebenreaktion einen Anstieg aufwiesen. Es zeigte sich, dass Eisen den IgG1 Spiegel im Kälberserum unabhängig der Applikationsroute erhöhte. In vitro wurde der Frage nachgegangen, ob Eisen kolostrales Laktoferrin beeinflusst. Dafür wurden die immunmodulatorischen Eigenschaften von bovinem, kolostralen Laktoferrin (bkLf) und der Einfluss eines eisenreichen Milieus auf die Proliferation boviner Lymphozyten untersucht. Niedrige bkLf-Konzentrationen führten zur Förderung der Lektin-induzierten Proliferation, während hohe Konzentrationen eine Hemmung hervorriefen. Die SEA-induzierte Proliferation wurde durch bkLf hingegen konzentrationsunabhängig gefördert. Ein eisenreiches Milieu hob die fördernde Wirkung von bkLf mit steigender Eisenkonzentration stetig auf.

 

The aim of the present study was to investigate the immunomodulatory effect of iron supplementation in newborn calves and its influence on the development of the immune system. Thirty calves were randomly divided into three groups. Ten calves served as controls, ten animals received 1000 mg of iron subcutaneously after birth, and ten animals received 1050 mg of iron orally with colostrum. Iron supplementation and the route of application had no effect on the time-dependent change in numbers of major cellular populations and, with a few selective exceptions, no effect on the numbers of lymphocyte and monocyte subpopulations. Iron supplementation modulated the early innate response to intranasal vaccination in a route-dependent manner. Total leukocyte counts, lymphocytes, T cells, and γδ T cells increased significantly in ORAL calves, whereas no such changes occurred in KONT and SUBK calves after intranasal vaccination. In addition, early response to intranasal vaccination was predictive of local adverse reactions to parenteral booster vaccination. Calves with a local side reaction exhibited primarily a decrease in circulating CD4+ and CD8+ T cells after intranasal vaccination, whereas calves without a local side reaction showed an increase. Iron supplementation, regardless of application route, selectively increased calf serum IgG1 levels. Whether iron affects the immunomodulatory potential of colostral lactoferrin (bcLf) was analyzed in vitro. Low bcLf concentrations promoted the lectin-induced proliferation, whereas high bcLf concentrations inhibited the proliverative response. In contrast, SEA-induced proliferation was promoted by bcLf in a concentration-independent manner. An iron-rich environment steadily abolished the proliferation-enhancing effect of bcLf.

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