Mycoplasma hyopneumoniae – poznámky k imunitě a vakcinaci
Přestože problematice enzootické pneumonie prasat a respiračnímu syndromu prasat byla v posledních dvou letech věnována řada článků i odborných akcí (Vetinform 2001: Respirační syndrom prasat II, seminář CPVS – Mycoplasma hyopneumoniae, prosinec 2001), je terapie a prevence těchto onemocnění předmětem častých odborných diskusí. Proto se v následujícím review pokusíme o stručnou interpretaci některých nových poznatků týkajících se imunologických zvláštností a možností vakcinace proti enzootické pneumonii prasat.
Enzootická pneumonie je onemocnění charakterizované vysokou morbiditou a nízkou mortalitou, doprovázené závažnými ekonomickými ztrátami způsobenými zaostáváním v růstu, sníženou konverzí krmiva, predispozicí k dalším respiračním onemocněním atd.
Původcem onemocnění je bakterie Mycoplasma hyopneumoniae (MH), nejmenší autonomně se replikující organismus (průměr 20-50 nm). MH nemá buněčnou stěnu, povrch buňky je kryt pouze třívrstvou membránou obalenou kapsulou s četnými povrchovými antigeny 4.
Infekce se přenáší aerogenně nebo přímým kontaktem. MH adheruje na cilie respiračního epitelu, během několika dnů dochází k redukci ciliární aktivity, následně cilie odpadávají a dochází k podstatnému narušení schopnosti clearance respiračního aparátu. Cytotoxický protein na povrchu kapsuly a hydrogen peroxid produkovaný MH vyvolávají destrukci epiteliálních buněk. Přítomnost mitogenního proteinu v bakteriální membráně má za následek masivní lymfoidní hyperplasii v okolí dýchacích cest a krevních cév, která může vyústit v obliteraci lumen bronchiolů a způsobit kolaps alveolů 7.
Inkubační doba je minimálně 10-16 dní. Pokud nedojde ke komplikující sekundární infekci, jsou jedinými klinickými příznaky pouze mírná horečka a kašel (nejvýraznější asi 4 týdny po infekci s trváním obvykle dalších 8 týdnů), imunosupresivní a imunomodulační účinky infekce MH však mají za následek častý vznik sekundární infekce komplikující průběh onemocnění a vznik tzv. respiračního syndromu 10.
Imunitní odpověď při infekci MH
Efektivní imunitní odpověď hostitelského organismu proti MH je založena na buňkami zprostředkované imunitě (tzv. TH1 typ odpovědi). Proteiny na povrchu MH však mají imunomodulační účinky umožňující přesměrování této efektivní imunitní odpovědi typu TH1 na typ odpovědi TH2. Lipoproteiny na povrchu buněčné membrány MH nespecificky aktivují makrofágy a monocyty hostitelského organismu. Takto nespecificky aktivované buňky produkují prozánětlivé cytokiny (IL-1, IL-6, TNFalfa) indukující vznik lokálního zánětu s následnou akumulací lymfocytů a monocytů (TH2 typ odpovědi). Dochází tedy k silné mononukleární hyperplazii, v důsledku dalších imunosupresivních faktorů je však pravděpodobně zároveň omezená schopnost B lymfocytů produkovat protilátky a schopnost makrofágů fagocytovat buňky.10
Akumulace velkého množství imunitních buněk se sníženou funkčností, které se v podstatě nemohou efektivně podílet na obranných reakcí proti MH, a produkce velkého množství prozánětlivých cytokinů a kyslíkových radikálů vede k rozvoji nežádoucích imunopatologických reakcí a poškození plicní tkáně.
Vzhledem k tomu, že oba typy imunitní odpovědi (TH1 a TH2) se vzájemně inhibují, dochází k rozvoji efektivní imunitní odpovědi pomalu a její efekt se projeví teprve poté, kdy došlo k poškození plicní tkáně v důsledku nežádoucí nadměrné reakce typu TH2.
Při primoinfekci nevakcinovaných zvířat je tedy v důsledku imunomodulačních vlastností MH nástup imunitní odpovědi pomalý a probíhající obranné reakce jsou vlastní příčinou vzniku patoanatomického nálezu a klinických příznaků. Teprve při případné opakované infekci dochází k rozvoji specifické imunitní reakce a infekce proběhne většinou bez klinických příznaků a bez výraznějšího poškození plicní tkáně.6
Imunitní odpověď po vakcinaci
Delší dobu se diskutuje o účinnosti vakcinace proti MH. Při použití bakterinové vakcíny totiž často dochází k poměrně nízké sérokonverzi (30-100% vakcinovaných zvířat podle druhu vakcíny)9, pomalé indukci postvakcinačních protilátek (specifické protilátky lze obvykle detekovat teprve dva týdny po revakcinaci) a k velmi rychlému poklesu postvakcinačních protilátek v krevním séru (za 4-6 týdnů po revakcinaci jsou u mnohých zvířat opět nulové titry 9). Hlavní význam vakcinace proti MH však pravděpodobně není v indukci specifických protilátek (efektivnější je buněčná odpověď typu TH1), ale v modulaci imunitní odpovědi na infekci MH a nastavení směru budoucí imunitní reakce. Na rozdíl od přirozené infekce totiž po vakcinaci vhodně konstruovanou vakcínou dochází k rozvoji pouze imunitní reakce typu TH1. Dojde-li tedy k infekci vakcinovaného zvířete, imunitní odpověď se nerozbíhá ve směru imunomodulačními účinky MH vyvolané TH2 poškozující odpovědi, ale k odpovědi typu TH1, která je vzhledem k vlastnostem MH účinnější, a nevede k nespecifickému poškození plicní tkáně (viz tab. 1)12.
Vakcinace versus kolostrální protilátky
Jedním ze základních pravidel úspěšné vakcinace je nevakcinovat v době, kdy jsou v krevním séru mláďat vysoké hladiny kolostrálních protilátek. Jak je tomu v případě vakcinace proti MH, když některé společnosti doporučují vakcinaci už ve stáří 3 týdnů nebo dokonce v prvním týdnu života selete s revakcinací ve 3. týdnu, kdy i přes rychlý poločas rozpadu protilátek proti MH (15 dní) je v krevním séru ještě poměrně vysoká hladina kolostrálních IgG? 3
Je známo, že interference vakcinace s kolostrálními protilátami může vést ke vzniku tzv. imunitního okna, kdy jsou z krve vyvázány stávající protilátky, nedojde k indukci tvorby nových protilátek a mládě zůstává prakticky nechráněno. Některé práce skutečně prokázaly, že pokud použijeme vakcínu proti MH v době, kdy selata od vakcinovaných matek mají v krevním séru ještě vysokou hladinu kolostrálních protilátek, je sérokonverze skutečně poměrně nízká (30-50% zvířat ve stádě) a hladiny protilátek jsou u jednotlivých selat velmi nevyrovnané. Pokud však byla zvířata sledována dále a byla provedena experimentální infekce MH, ukázalo se, že u vakcinovaných skupin došlo k signifikantně nižším ztrátám na přírůstku, a signifikantně nižšímu výskytu plicních lézí, přičemž nebyl statisticky významný rozdíl mezi skupinami vakcinovanými vakcínou doporučenou výrobcem pro použití ve stáří 1. a 3. týden (tedy do kolostrálních protilátek) a skupinami, jimž byla vakcína aplikována až ve stáří 6.-8. týdnů s revakcinací v 10. týdnu 1,2,5,11. Také naše zkušenosti z terénu potvrzují účinnost takto časné vakcinace.
Proč je tedy možné, použít některé vakcíny již od 7. dne stáří selat?
1. konstrukce vakcíny s použitím třífázového olejového adjuvans (Amphigen), které zajistí větší účinnost vakcíny a omezí interferenci s kolostrálními protilátkami
2. fakt, že hlavním smyslem vakcinace proti MH není navodit produkci specifických protilátek, ale spíše modulace imunitního systému tak, aby v případě přirozené infekce došlo k jeho aktivaci směrem k účinné TH1 odpovědi a tím byly potlačeny imunomodulační účinky MH vedoucí k nežádoucímu poškození plicní tkáně v důsledku nespecifického zánětu způsobeného imunitní odpovědí typu TH2.
Tohoto efektu lze s vhodně konstruovanou vakcínou dosáhnout i v přítomnosti kolostrálních protilátek. Proto je velmi zavádějící hodnotit účinnost vakcinace na základě stanovení hladiny specifických protilátek v krevním séru selat (9, 13), kdy vakcína indukující vysokou a vyrovnanou hladinu specifických protilátek ještě nemusí indukovat žádoucí přesměrování imunitní odpovědi.
Vzhledem k odlišnostem vakcín různých výrobců (typ a zastoupení antigenů, použité adjuvans) a z toho vyplývajícím odlišnostem v účinnosti, je při vakcinaci nutné striktně dodržovat doporučení výrobce ohledně minimálního věku zvířat při vakcinaci. Konečná volba vakcinačního schématu pro daný chov však musí být vždy individuální a musí respektovat produkční systém chovu (uzavřený/otevřený obrat stáda, turnusový/kontinuální provoz), stávající epizootologickou situaci a průběh infekce MH v chovu.
Seznam použité literatury:.
1. Keich, R.L. et al.: Evaluation of the duration of immunity of RespiSure-ONE following experimental challenge with Mycoplasma hyopneumoniae. American Association of Veterinarians, 2001: 91-93.
2. Kirk Clark, L. and Kuhn, M.J.: Evaluation of the influence of colostral antibodies on the efficacy of Mycoplasma hyopneumoniae vaccine RespiSure. American Association of Swine Veterinarians, 2001: 95-97.
3. Kirk Clark, L.: Mycoplasmal pneumonia control strategies. Allen D. Leman Swine Conference 2001: 87-91.
4. Kobisch, M. and Friis, N.F.: Swine mycoplasmoses. Rev.sci. Off. int. Epiz. 1996, 15 (4), 1569-1605.
5. Kobisch, M.: Mycoplasma diseases in pigs – old diseases still cousing trouble. The 16th International Pig Veterinary Society Congress, Melbourne, Australia, 2000: 434-437.
6. Kobisch, M., Blanchard, B., Potier, le M.F.: Mycoplasma hyopneumoniae infection in pigs: duration of the disease and resistance to reinfection. Vet. Res. 1993: 24, 67-77.
7. Maes, D. et al.: Enzootic pneumonia in pigs. The Veterinary Quarterly, 1996, 3:104-109.
8. Šterzl, J.: Imunitní systém a jeho fyziologická funkce. 1993. ČIS Praha
9. Thacker, E. and Thacker, B.: Vaccination as a means of controlling Mycoplasma Hyopneumoniae. Allen D. Leman Swine Conference 2000: 84-86.
10. Thacker, E.: Mycoplasma hyopneumoniae infections increase severity. Respiratory Diseases Pig Progress 1999: 8-10.
11. Thacker, B. and Thacker, E.: Influence of maternally-derived antibodies on the efficacy of a Mycoplasma hyopneumoniae bacterin. American Association of Swine Veterinarians, 2001: 513-516.
12. Thacker E.,: Mycoplasma diagnosis and immunity. American Association of Swine Veterinarians, 2001: 467-469.
13. Thacker, E. et al.: Comparison of antibody production, lymphocyte stimulation, and protection induced by four commercial Mycoplasma hyopneumoniae bacterins. 1998. http://www.aasp.org/shap/issues/v6n3/v6n3p107.html.
MVDr. Jitka Thurnvaldová,
MVDr. Marek Žižlavský
Sevaron Poradenství s.r.o., Brno
e-mail: jitkath@quick.cz
