Die immunmodulatorische Wirkung eines autolysierten Saccharomyces cerevisiae-Produktes auf neugeborene Kälber
Nutritive Immunmodulation auf Basis von Hefe‑Zellwandprodukten dient als Ansatz, um die Resilienz von Tieren gegenüber Krankheitserregern und Umweltreizen zu verbessern. Ziel der Arbeit war, immunmodulatorische Auswirkungen einer oralen Supplementierung mit einem autolysierten Hefeprodukt (Safmannan®) bei Kälbern innerhalb des ersten Lebensmonats zu untersuchen. 56 neugeborene Kälber wurden in zwei Gruppen (SAF/CON; n = 28/28) eingeteilt. Die Versuchsgruppe erhielt während der 28 Versuchstage täglich 5 g Safmannan®. Durchflusszytometrische Analysen von Leukozyten aus heparinisiertem Vollblut an Tag 2, 8, 9, 21, und 22 ergaben einen Einfluss einer Safmannan®-Supplementierung auf die Blutzellhomöostase. Signifikante Gruppenunterschiede wurden bei intermediären Monozyten, Leukozyten, Lymphozyten und γδ T‑Zellen beobachtet. Am 8. und 21. Lebenstag wurden die Kälber parenteral geimpft und die impf-induzierte Reaktion zirkulierender Zellen 24 h später untersucht. Die SAF-Gruppe reagierte mit einem Anstieg aktivierter NK‑Zellen, schwach positiver γδ T‑Zellen und B‑Zellen auf die erste Impfung. In der Kontrollgruppe stieg nur die Zahl zirkulierender und ruhender NK‑Zellen an. Die SAF‑Gruppe zeigte nach der zweiten Impfung einen Anstieg der Gesamtleukozyten, Monozyten, Neutrophilen Granulozyten und der Retikulozyten, während die CON‑Gruppe nur einen Anstieg der Granulozyten zeigte. Damit hatte eine Safmannan®-Supplementierung einen Effekt auf die frühe Impfantwort. Antikörpergehalte im Serum der Kälber wurden nicht durch eine Safmannan®-Supplementierung beeinflusst. In-vitro induzierte Safmannan® keine eigene, förderte aber die Concanavalin A-induzierte Proliferationsreaktion boviner mononukleärer Zellen. Für die In-vitro‑Polarisierung von monocyte‑derived‑Makrophagen (MdM) wurden positiv selektierte Monozyten des Blutes mit Safmannan®, partikulärem, löslichem ß‑Glucan und Mannan geprimt und unter dem Einfluss M1‑ und M2‑polarisierender Zytokine in MdM differenziert. Safmannan® und partikuläres ß‑Glucan förderten die Vitalität und erhöhten die Komplexität undifferenzierter MdM. Safmannan® reduzierte die MHC‑II Expression von allen MdM, während nur partikuläres ß‑Glucan die CD206 Expression auf M2-MdM reduzierte. LPS-stimulierte Ansätze reagierten nur mit einer gesteigerten TNFα‑Sekretion nach einem priming mit ß‑Glucan. Zusammenfassend wies Safmannan® sowohl in vitroals auch in vivo immunmodulatorische Effekte auf.
Nutritive immunomodulation based on yeast cell wall could serve as an approach to enhance resilience of animals to pathogens and environmental stimuli. The aim of the study was to investigate the immunomodulatory effects of an autolyzed yeast product (Safmannan®) in calves within the first month of life. 56 newborn calves were divided into two groups (SAF/CON; n = 28/28). The test group received 5 g Safmannan® orally per day during the 28 days trial period. Flow cytometric analyses of leukocytes from heparinised blood on day 2, 8, 9, 21 and 22 showed an effect of Safmannan® supplementation on blood cell homeostasis. Significant group differences were observed in intermediate monocytes, leukocytes, lymphocytes and γδ T cells. Calves were vaccinated on the 8th and 21st day of life and the vaccine-induced response of circulating cells was analysed 24 h after. The SAF group responded to the first vaccination with an increase of activated NK cells, weakly positive γδ T cells and B cells. In the control group, only the number of circulating and resting NK cells increased. The SAF group showed an increase in total leukocytes, monocytes, neutrophil granulocytes and reticulocytes after the second vaccination, while the CON group only showed an increase in granulocytes. Safmannan® supplementation thus had an impact on the early vaccination response. Antibody levels in the calves' serum were not affected by Safmannan®. In vitro, Safmannan® did not induce proliferation, but promoted the ConA-induced proliferation in bovine mononuclear cells. For the in vitro polarisation of monocyte derived macrophages (MdM), positively selected blood monocytes were primed with Safmannan®, particular and soluble ß glucan and mannan. Then monocytes were differentiated into MdM in the environment of M1 and M2 polarising cytokines. Safmannan® and particular ß glucan enhanced viability and increased complexity of undifferentiated MdM. Safmannan® reduced MHC-II expression of all MdM, while only particular ß glucan reduced CD206 expression on M2 MdM. LPS-stimulated MdM only responded with increased TNF-α secretion after priming with particular ß glucan. In summary, Safmannan® demonstrated immunomodulatory effects both in vitro and in vivo.