Motståndskraft mot infektion i samband med förlossning hos svin Ulf Magnusson Institutionen för obstetrik och gynekologi, SLU, Centrum för Reproduktionsbiologi i Uppsala (CRU) Box 7039, 75007 Uppsala tel 018-67 23 24 e-post [email protected] Fostrets och den nyföddes beroende av modern Under 115 dagar är den ofödda grisen, först som embryo sedan som foster, beroende av modern via placenta/fosterhinnor för näringstillförsel och av hennes immunsystem för skydd mot infektioner. När dessa två funktioner sviktar kan suggan drabbas av omlöpning och abort eller föda fram stenfoster, dödfödda eller svagfödda kultingar. Från födseln till avvänjning är späd/smågrisen beroende av modern, till en början helt och hållet, via råmjölk och mjölk. Detta beroende avser inte bara näringsintaget utan även skyddet mot infektioner, f.f.a. antikroppar förs över från moder till den nyfödde denna väg. Det senare är särskilt viktigt då den nyfödda grisen infektionsförsvar fungerar långsamt till en början. Förlossningen är en dramatisk omställning för såväl moder som avkomma Övergången från en moder-avkomme kontakt via placenta till en kontakt via juvret är fysiologiskt den mest dramatiska omställningen i såväl det unga som det vuxna djurets liv. Denna omställning, förlossningen, är således en väldigt känslig tidpunkt ur flera perspektiv, bl.a. är risken att drabbas av sjukdom mycket hög för såväl moderdjur som för avkomma. En av de allra vanligaste akuta sjukdomarna hos suggor i Sverige är grisningsfeber, som, vilket namnet anger, drabbar suggorna just vid förlossningen. De drabbade suggorna får feber, nedsatt aptit och nedsatt eller upphörd mjölkproduktion. Det senare leder i sin tur självfallet till att även spädgrisarna drabbas i form av undernäring, ökad infektionskänslighet och död. Sjukdomen påverkar således smågrisarna i minst lika hög grad som suggan. Den dominerande orsaken till grisningsfeber är juverinflammation orsakad av colibakterier. Suggans infektionsförsvar runt förlossningen Är det så att suggans infektionsförsvar är nedsatt vid förlossningen och är detta anledning till att hon drabbas av juverinflammation vid just denna tidpunkt? För att försöka besvara dessa frågor har vi studerat olika funktioner i suggans immunsystem i blodprover samlade före, under och efter förlossningen. Och verkligen, ett flertal av de studerade funktionerna uppvisade betydande variationer runt förlossningen. Emellertid gavs ingen entydig bild i dessa blodprovsanalyser: vissa immunologiska funktioner var förbättrade medan andra var försämrade vid förlossningen. Vi beslutade då att gå vidare och studera vad som händer vid platsen för infektionen, d.v.s. juvret, och att studera de immunologiska funktioner som är särskilt betydelsefulla i förvaret mot just colibakterier. I dessa studier har vi dock ej funnit något stöd för att suggans bakteriella infektionsförsvar i juvret är nedsatt just vid förlossningen. Med dagens kunskap antar vi därför att det istället är så att vissa suggor är mer benägna än andra att drabbas av juverinflammation orsakad av colibakterier. Experimentella studier av colimastit hos sugga För att studera benägenheten hos suggor att utveckla colimastit har vi utvecklat en experimentell modell där vi infekterar suggor i juvret med colibakterier innan förlossningen. Till vår stora förvåning utvecklar inte alla suggor sjukdom utan några tycks motståndskraftiga mot infektionen. För närvarande jämför vi ett antal funktioner i immunförsvaret mellan suggor som är motståndskraftiga mot infektion och de som utvecklar sjukdom. Dessutom möjliggör den experimentella modellen att under strikt kontrollerade förhållanden utföra noggranna mätningar av olika sjukdomsmarkörer och relatera dessa till 128 klinisk sjukdom. Denna kunskap kan sedan användas för att förbättra diagnostiken av sjukdom runt förlossningen. Den nyfödda grisens infektionsförsvar Som bekant är det nyfödda djuret mycket infektionskänsligt. Vi har därför som en förlängning av studierna av suggan runt förlossningen inlett studier av den ny födda grisens infektionsförsvar. Dessa studier har möjliggjorts tack vare den metodologiska kunskap vi tillägnat oss under studierna av suggans infektionsförsvar. Preliminär resultat från dessa studier antyder att den nyfödda grisens naturliga immunitet, d.v.s. inte den som är överförd från suggan, är avsevärt lägre under de första levnadsdagarna jämför med de efterföljande veckorna. Praktisk nytta...... Den diagnostik veterinärer använder idag för bedömning av sjukdom runt förlossningen hos suggor är ganska grov. Våra forskningsresultat indikerar att suggor kan ha subklinisk sjukdom vid förlossningen och att denna endast kan upptäckas med förfinade diagnostiska metoder. Om vi lyckas identifiera immunologiska faktorer/funktioner som är av avgörande betydelse för motståndskraften mot colimastit hos sugga kan vi söka förbättra denna genom genetisk selektion, utfodring och uppfödningsform/ hantering. Slutligen, våra studier om förändringarna i späd/smågrisens immunförsvar kommer förhoppningsvis att ge information om hur exempelvis vaccinationsprogram bör utformas eller hur den dräktiga suggan bör utfodras/ hanteras för att optimera spädgrisens immunförsvar. Tack Dessa studier har stötts ekonomiskt av Skogs- och Jordbrukets Forskningsråd, Bayer Sverige AB och Köttböndernas forskningsprogram. Referenser Edfors-Lilja, I., Bergström, M., Gustafsson, U., Magnusson, U. and Fossum, C., 1991. Genetic variation in Con A-induced proliferation of interleukin-2 by porcine peripheral blood mononuclear cells. Vet. Immunol. Immunopathol., 27: 351-363. Edfors-Lilja, I., Wattrang, E., Magnusson, U. and Fossum, C., 1994. Genetic variation in parameters reflecting immune competence of swine. Vet. Immunol. Immunopath. 40:1-16. Hermansson I, Einarsson S, Larsson K and Bäckström L, 1978. On the agalactia postpartum in the sow. Nord. Vet. Med. 30:465-473. Löving M and Magnusson U. 2000. Porcine mammary glands inoculated with E. coli: changes in density of MHC class II expressing cells. IPVS meeting, Melbourne, Australia, Sept 2000. Abstract. Magnusson, U. and Fossum, C., 1988. Variations in number and functional capacity of blood mononuclear cells during the peripartal period in the gilt. J. Vet. Med. B 35: 570-578. Magnusson, U. and Einarsson, S., 1990. Effects of exogenous oestradiol on the number and functional capacity of circulating mononuclear and polymorphonuclear leukocytes in the sow. Vet. Immunol. Immunopathol., 25: 235-247. Magnusson, U. and Fossum, C., 1990. Numerical variations among blood mononuclear cells during the peripartal period in the gilt. J. Vet. Med. B, 37:459-467. Magnusson, U., Rodriguez-Martinez, H. and Einarsson, S., 1991. A simple, rapid method for differential cell counts in porcine mammary secretion. The Veterinary Record, 129: 485-490. 129 Magnusson U and Holst H, 1998. Assaying granulocyte phagocytosis by chemiluminescenc: Effect of storage time and temperature of blood samples. J Vet Med B, 45, 217-222. Magnusson U and Greko C, 1998. Assessement of phagocytic capacity and opsonic activity in blood and mammary secretion during lactation in sows. J Vet Med B, 45, 353-361. Magnusson U., 1999. A longitudinal study of lymphocyte subsets and MHC class II expressing cells in the mammary gland of sows. Am J Vet Res, 60: 546-548. Magnusson U, Pedersen Mörner A, Persson A, Karlstam E, Sternberg S, and Kindahl H., 2000. Sows intramammarily inoculated with Escherichia coli: Influence of time of infection, hormone concentrations and leukocyte numbers on the development clinical disease. Submitted. Persson A, Pedersen Mörner A and Kuhl W, 1989. A long term study on the health status and performance of sows on different feed allowances during late pregnancy I. Clinical observations, with special references to agalactia post partum. Acta vet.scand. 30:9-17 Persson A, Pedersen Mörner A and Kuhl W, 1996. A long term study on the health status and performance of sows on different feed allowances during late pregnancy III: Esherichia coli and other bacteria, total cell content, polymorphonuclear leucocytes and Ph in colostrum/milk during the first three weeks of lactation. Acta vet.scand. 37:293-313. Ringarp N, 1960. Clinical and experimental investigations into a post-parturient syndrome with agalactia in sows. Acta Agric. Scand. Suppl. 7. Tsuma, V.T. and Magnusson, U., 1992. Opsonic activity in mammary secretion and serum of gilts during the lactation period. J. Vet. Med. B., 39: 285-289. Österlundh, I, Holst H, and Magnusson U., 1998. Hormonal and immunological changes in blood and mammary secretion in the sow at parturition. Theriogenology, 50:465-477. Österlundh I, Holst H and Magnusson U. 2000. Effects of porcine mammary secretions on polymorphonuclear leukocyte functions.Submitted. 130