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氧四环素对免疫系统的影响,在实验感染Areomonas鲤属carpio hydrophila

*对应:

这个太,生物学系,科学和艺术学院Khulais,吉达,沙特阿拉伯的吉达大学电子邮件:hend_taha@science.suez.edu.eg

文摘

文摘

调查的影响氧四环素(OTC)作为饲料添加剂的使用免疫反应来答:hydrophila接种疫苗,鱼测试应用。实验饲料含有场外,基底饮食缺乏抗生素检测。审判喂养后,40每个治疗和疫苗接种的鱼,然后20每组鱼挑战——暴露于强毒株Areomonas hydrophila(答:hydrophila)疫苗接种后28天。的器官鲤属carpio处理场外表现出不同程度的组织病理学变化。有损耗hematopiotic和淋巴组织除了拥堵的头肾、树干肾脏和脾脏。肾损伤包括减少肾小球空间,肾小球萎缩、坏死,肾小管和小管之间的出血。接种OTC-treated鱼表现出严重的病变与接种疫苗相比,未经处理的鱼。答:hydrophila挑战OTC-treated组接种疫苗或非接种疫苗,显示病变较严重挑战未经处理的鱼。相比之下,接种疫苗和治疗组显示损伤最小,表明鱼饲料不需抗生素开发重要的保护性反应活细菌挑战接种后28天。而鱼饲料OTC-supplemented饮食由于没有保护免疫抑制的影响开始治疗12周。

关键字

氧四环素,血液学,组织病理学,淋巴器官,鲤属carpio,细菌感染

介绍

抗生素是用来对付各种细菌物种有助于防止许多传染病,这提高了公众健康和拯救许多生命[1]。抗生素对公众健康有很多负面影响,考虑;过度使用和滥用[2]。它的一个重要的危险是免疫调节作用[3]。在畜牧业中,每年大约1540万磅的抗生素使用[4]。有三个类别的使用;饲料抗生素、非处方药和兽医处方。管理现有疾病的抗生素治疗条件称为治疗。相比之下,使用抗生素时疾病的风险被认为是预防高,增强生产和抗生素管理称为开始[5]。Stokstad,朱克斯[6]首次报道使用抗生素生长促进的好处当鸡暴露于小金霉素剂量增长速度远高于无鸡。 At sub-therapeutic levels, antibiotics are helpful in: (I) improving growth, (II) reducing the risk of disease, (III) improving digestion, (IV) fattening domestic animals, and (V) decreasing time and the amount of feed needed to reach slaughter weight [7]. Several antimicrobial classes are approved for use in food animals, including beta-lactams (e.g., penicillin, ampicillin, and cephalosporin), tetracyclines (e.g.,氧四环素、四环素和金霉素),氨基甙类抗生素(如链霉素、新霉素、庆大霉素)、大环内酯类(如红霉素),lincosamides(如洁霉素和pirlimycin)和磺胺类药(如磺胺甲嘧啶)(8、9)。

开始大量的四环素在某些国家作为饲料添加剂用于畜牧业的发展推广,例如,在小腿、鸡、火鸡、羊(10、11)。随后,他们被广泛应用于畜牧业由于提高采食量比[12]。口服摄入抗生素促进农业经济增长和效率的动物。效果可以包括增益,但往往只是限于饲料效率的影响。行动的机制必须专注于肠道,因为其中一些抗生素不能被吸收。早期的演示后,口服抗生素没有无菌动物促生长效果[13],增长促进机制的研究都集中在抗生素和肠道微生物群之间的相互作用。因此,抗生素生长促进剂的直接影响(AGP)微生物群落可以用来解释减少竞争减少养分和微生物代谢产物,抑制增长[14]。

气单胞菌属的病原体是hydrophila运动型aeromonad败血症,在各种各样的淡水鱼物种(15、16)。运动型aeromonad败血症暴发是常见的世界各地[17]。爆发的运动型aeromonad败血症通常发生只有当鱼是免疫力低下等压力过度拥挤或并发疾病[18]。答:hydrophila产生一些致病因素,包括细胞毒素和肠毒素[19]和曲目的酶消化细胞组件,主要是蛋白酶和溶血素(梁和史蒂文森,1988)。通常的方法来控制鱼病疫苗接种为预防和抗菌疗法治疗[20]。与其他脊椎动物一样,抗菌化合物的长期使用会影响鱼类的免疫系统。本研究旨在调查长期接触的效果氧四环素在健康的状态鲤属carpio通过血液和组织病理学检查。

材料和方法

实验动物

八十年小鱼鲤属carpio6周大;的重量25±3 g从中央实验室购买水产养殖的研究(明白”),苏伊士运河大学农业学院。标本是适应于实验室条件的dechlorinated水前十天开始实验。

实验设计

如表(1)所示,鱼被分成8组(n = 10)。G1:控制饮食组基底,G2:美联储丸药物氧四环素在预定的速率(体重的4%)为12周,每天的饮食,G3:收到基底饮食和接种答:hydrophila菌苗,G4:美联储丸药物氧四环素在预定的速率(身体重量的4%)每天12周和接种答:hydrophila疫苗,G5:收到基底饮食和实验感染答:hydrophila。G6:美联储丸药物氧四环素在预定的速率(体重的4%)每天12周和实验感染答:hydrophila。七国集团(G7):收到了基底饮食和实验感染答:hydrophila经过7天的接种疫苗。八国集团:美联储丸药物氧四环素在预定的速率(体重的4%)每天12周和实验感染答:hydrophila经过7天的接种疫苗。

孤立的细菌

索和Rimler[21]设计了一种鉴别培养基的选择性隔离运动型aeromonads促进经济复苏的运动型aeromonads主要隔离。孤立的殖民地被拾起,飞跑到表面的胰蛋白酶的大豆琼脂(TSA)。孤立的细菌被文化形态、革兰氏染色剂、生化(22、23)。殖民地显示一个典型的TSI反应(Trible糖铁)和细胞色素氧化酶试验阳性,氧化和发酵葡萄糖和过氧化氢酶反应测试A.hydrophila被证实。

疫苗制备

答:hydrophila应变是种植在一个升Trypticase酱油汤(TSB)和孵化为48小时35ºC。文化被福尔马林灭活细菌的增加给最终的浓度0.3%,举行了在室温下过夜。肉汤文化被离心收获4000 r.p.m. 15分钟,用无菌生理盐水洗了三次。准备举行4ºC,直到使用[24]。

不育性测试

它是由培养准备疫苗Rimler-Shotts琼脂和Trypticase大豆琼脂然后孵化24小时28ºC。细菌生长的文化进行[25]。

血液研究:

血液收集的最后审判(第12周)从鱼的尾花梗被Stoskopf [26], Joshi et al。(2000)。血液样本被分发到含有肝素钠抗凝管。血红蛋白被cyanomethemglobin估计方法描述Drabkin [27]。红色的血细胞纽鲍尔(RBC)数的改善血细胞计数器使用Hyem的解决方案作为稀释液体[28]。包装细胞体积(PCV) micro-hematocrit离心机采用毛细管肝素化离心机在12.00 r.p.m.和PCV[29]估计由特定规模,意味着微粒血红蛋白浓度(MCHC);平均微粒血红蛋白(MCH)和平均细胞体积(MCV)分别计算使用标准公式描述Dacie和刘易斯(1991)。

白血细胞(白细胞)计数纽鲍尔的改善血细胞计数器使用Dacies解决方案作为一个稀释的液体。4大(1平方毫米)角落广场血细胞计数器的计数在显微镜下(奥林巴斯)1000 x的白细胞总数计算μL x 103 [29]。的微分计算,干燥固定血涂片的甲醇是彩色染色的染色。白细胞计数到200白细胞血液涂片。每个WBC类型的百分比乘以总白细胞计数获得绝对差细胞计数。这种手动的方法确定微分和白细胞总数已经建议防止鱼血液[26]因为有核红细胞准确使用自动化分析[30]枚举。

测定血清IgM(毫克/毫升):

IgM水平取决于使用Turbox免疫球蛋白M分析来自猎户座公司猎户座Diagnostica,芬兰(目录没有。67567)。

组织病理学检查

实验周期结束后,每组5个鱼被牺牲了。的头肾、肾和脾切除很仔细,生理盐水冲洗,并固定在水Bouin´s解决方案能力h。组织通过一系列分级的乙醇脱水,清除松油醇,安装在石蜡。部分4 - 5μm准备从石蜡块使用旋转式切片机。组织部分被苏木精和伊红染色(圆))[31],每个组织和3部分从每个鱼被光学显微镜检查。

数据分析

统计计算与SPSS windows版本20.0;意味着值获得不同组由单向方差分析比较之后,邓肯的多个测试范围。所有的结果都表示为平均值±SE,显著性水平是p < 0.05 [32]。

结果与讨论

的性能优势氧四环素已建立的主要家畜吗物种(牛、猪、鸡改善身体体重和饲料效率[33]。据推测,它的作用在于减少胃肠道细菌(34、35)。提高增长的解释和饲料效率由于膳食补充抗生素已经被广泛猜测,许多调查人员[36]。萨利赫等。[37]报道,抗生素限制微生物种群数量及其毒素和副产品的生产(主要是革兰氏阳性细菌物种)在鸟类的内腔;他们减少了竞争与宿主至关重要的营养素。他们提高营养物质的吸收和利用由于肠壁变薄。

在目前的研究中,的功效疫苗接种对答:hydrophila研究了在控制和OTC -治疗鲤属carpio使用挑战测试和监控抗体效价,特殊抗体生产(IgM)和血液白细胞的模式。鱼被接种疫苗,免疫力发达国家在挑战前4周答:hydrophila(0.1×108 cfu)。面临的挑战是由ip注入的强毒株答:hydrophila。的免疫系统鲤属carpio反应良好,疫苗接种给了足够的保护答:hydrophila在对照组,而不是场外,治疗组。后一个RLP为71.4%和0%。分别在控制和OTC-treated鱼hydrophila挑战(表2),图(1)表示血清IgM的水平。比较IgM水平的范围没有接种疫苗和鱼表示没有在统计上有显著差异的接种OTC-treated鱼血清IgM水平。同时,大大降低了IgM水平未接种OTC-treated鱼。也有显著增加的接种疫苗的鱼。在这个实验中,我们研究了循环白细胞来确定答:hydrophila感染是影响OTC-treated鲤鱼的防御反应。循环白细胞被选来代表防御反应,因为它是已知的,它们反映了组织损伤[38]和抗体合成鱼[39]。leucocytic参数后细菌的结果表(3)中给出的挑战。在管理答:hydrophila挑战,控制鱼有白细胞总数(平均数±标准差)(24.52±0.59)103 /μL (P > 0.05)。挑战后,有一个显著增加白细胞总数未接种(51.67±1.45)和接种(57.50±0.76)对照组(p < 0.05)。对于OTC-treated接种疫苗鲤属carpio,在观察白细胞总数显著增加t h e挑战达到(30.00±1.32)相比,负控制。

而未接种OTC-treated鱼与负控制相比没有区别。微分白细胞计数被淋巴细胞控制鱼的优势特征(表3)。三种类型的白细胞、淋巴细胞、粒细胞和单核细胞识别的血液循环鲤属carpio。淋巴细胞的数量un-treated接种疫苗和鱼OTC-treated接种疫苗注射0.1 x 108 CFU /毫升答:hydrophila明显高于对照组(p < 0.05)。有显著增加的粒细胞数量未接种疫苗和接种疫苗治疗的鱼。另一方面,数量显著增加的单核细胞被发现后注入1 x 108 CFU /毫升答:hydrophila在所有治疗(p < 0.05)。目前的研究显示,挑战接种摘要鲤属carpio显示明显高于循环白细胞的数量,主要是淋巴细胞,而控制。然而,挑战未接种鱼显示更高的粒细胞的数量。这些结果同意Harikrishnan et al。[40]证明了鲤属carpio注射108 cfu /毫升答:hydrophila显示显著增加白细胞。OTC-treated集团对接种疫苗的鱼出现了轻微的增加淋巴细胞,粒细胞的数量减少和IgM水平(p < 0.005),然而,在未接种的鱼有一个显著的减少,淋巴细胞和单核细胞。

这些结果证实这些报道Kuzin et al。[41],谁评估抗生素对体外抑制淋巴细胞功能的影响。他们得出的结论是,强力霉素引起的促有丝分裂的反应的一个重要抑郁B和T淋巴细胞。由淋巴细胞产生抗体孵化与强力霉素彻底绝望。淋巴细胞和粒细胞计数升高与未接种的鱼相比,接种疫苗的摘要在接种后4周,但不是在场外,治疗组。这个结果同意Lonnstrom et al。[42],调查RLP接种疫苗的欧洲白鱼(Coregonus lavaretus l .)对气单胞菌属的挑战。作者发现RLP接种组的99%后,气单胞菌属的挑战。接种疫苗后抗体水平显著提高。这些结果与报道许多作者在不同的鱼类和细菌生物[43-45]。此外,吸引et al。[46]阐述了四环素是已知免疫调节活动。接受肺炎球菌多糖疫苗的老鼠,强力霉素组的总抗体和IgM水平在第七天明显低于对照组。

血液参数被认为是鱼的一个重要指标健康(47、48)。在当前的研究中,红细胞的参数后细菌挑战给出表(4),在挑战面前答:hydrophila,控制鱼红细胞计数(平均数±标准差)2.43±0.12106 /μL (p > 0.05)。后所面临的挑战有显著降低红细胞计数在未接种组之间没有差异控制和接种疫苗组(p > 0.05)。未接种的挑战和接种疫苗后OTC-treated组,有显著降低红细胞计数与负控制。之前的挑战答:hydrophila剂,控制鱼的PCV(平均数±标准差)27.80±0.73。随后在挑战有明显降低包装没有接种细胞voulme对照组而没有控制和接种疫苗与各组之间的差异(p > 0.05)。挑战后,有明显降低在PCV未接种,接种OTC-treated组相比,负控制。在挑战面前答:hydrophila剂、接种疫苗和控制鱼平均血红蛋白含量11.93±0.09。挑战后血红蛋白含量有明显降低未接种对照组而没有区别美联储控制和接种组抗生素自由饮食(p > 0.05)。

数据代表平均值±SD从10鱼/组。每一列:相同的字母显示,意味着没有显著的区别。不同字母a, b, c, d,意味着统计上的显著差异(p < 0.05),不同的治疗方法。使用一维方差分析,其次是邓肯的多个测试范围。

数据代表平均值±SD从10鱼/组。每一列:相同的字母显示,意味着没有显著的区别。不同字母a, b, c, d,意味着统计上的显著差异(p < 0.05),不同的治疗方法。使用一维方差分析,其次是邓肯的多个测试范围。

后挑战Hb含量有明显降低未接种,接种OTC-treated组相比,负控制。后红细胞指数内细菌挑战,显著降低MCV和更高的妇幼保健和MCHC值被报道在接种疫苗和OTC-treated鱼,然而没有显著变化MCV和MCHC值之间的接种疫苗治疗和控制组织和更高的妇幼保健被报道。先前的研究表明,血液中红细胞的数量减少和比容百分比可能的迹象细菌感染[49-52]。在当下研究数量显著降低的红细胞,血红蛋白和血细胞比容水平(p < 0.05),观察感染非接种处理场外没有接种疫苗或鱼与对照组相比。血红蛋白含量的减少可能是由于肿胀带来的红细胞的血红蛋白和可怜的动员Ictalurus毛虫的脾脏和其他hemopoeitic器官[53]。这些事实的支持,现在发现红细胞和血红蛋白含量显著下降可能是由于低小红细胞的贫血由细菌引起的。红细胞计数减少、红细胞比容和血红蛋白浓度表明白细胞增多红血球被破坏的红细胞的活动贫血随后母红血球病[40]。

在我们的实验中,血细胞比容水平显著降低(p < 0.05)在被感染的鱼。此外,其他研究已经报道,在许多不同的参数有显著减少。例如,珍珠点鱼Etroplus suratensis,当感染(体外寄生溃疡综合征)欧盟变得乏力,其次是显著减少红细胞、Hb和PCV [54]。因为鱼没有淋巴结,通常他们的骨头没有髓腔,造血组织位于脾脏的基质,头肾(前肾),肾间质。的组织病理学改变造血鱼的机关疫苗接种观察主要的头肾、肾和脾。目前的结果显示,对照组的头肾主要包括造血和淋巴组织。此外,有interrenal和肾上腺髓质细胞(图2)后的红衣主教静脉密切相关。的淋巴细胞球的形状;他们的核大轮,深深与苏木精染色,和中央。他们的细胞质是精致和污迹,曙红。还有一个温和的红细胞数量和成红血球细胞。这些散在淋巴细胞,是椭圆形的,具备集中位于细胞核。

的主要病理评价造血室的鲤属carpio美联储球低于治疗剂量的药物氧四环素前肾,证明增加病灶细胞死亡的实质和间质细胞,反证法hematopiotic元素,在淋巴组织坏死。同时,肾上腺髓质和interrenal细胞显示水肿的变性(图2 e)。前肾的鲤属carpio实验感染细菌(图2 c),揭示了在淋巴组织增生和拥堵。Pronephrous鲤属carpio接受场外和实验感染气单胞菌属hydrophilla显示服务器在interrenal和退化造血组织(图2 g)。此外,纤维带与炎性细胞浸润有关。接种疫苗的摘要显示淋巴组织增生和激活的melanomarophages鱼(图2 b)。虽然接种疫苗和场外——鱼显示切断治疗退行性变化(细胞结构的损失)。此外,淋巴和损耗造血组织(图2)。这些发现被Kumar会见了这些报道,天[55];苏和Hasseib [56], Abdel-Fadeel [57]。

相比之下,接种疫苗和实验被感染的鱼(图2 d)显示轻度病变由增生的淋巴和pronephrous hematopiotic组织。这个结果证实那些报道,宫崎骏[58]报道的组织学反应Plecoglossus altivelis,给定一个formalin-killed的肌内注射疫苗的鳗弧菌显示细菌吞噬作用通过渗透到中性粒细胞和轻微的组织坏死。主干肾脏的组织学检查鲤属carpio处理氧四环素显示轻度肾小管损伤导致的逐渐消失和偶尔更换小管间质单核细胞(图3 e)。此外,一些肾小体退化萎缩或显示在肾小球毛细血管扩张,以及肾小管之间的出血检测领域。

的肾鲤属carpio实验感染细菌(图3 c)显示坏死肾小管出血性退化肾小管之间的区域。此外,单核细胞浸润和透明材料(淀粉样变):橙红色淀粉样蛋白的沉积,异常蛋白质的分解产物的积累材料,可以收集细胞组织。最显著的病变肾脏组织中发现的鲤属carpio接受场外和实验感染气单胞菌属hydrophilla焦损耗的造血组织和萎缩肾小体(图3 g)。接种疫苗的非治疗鱼显示,部分肾小管消失了,取而代之的是间质和淋巴组织(图3 b)。

此外,焦激活melanomacrophages(图3 b)。虽然接种疫苗和OTC-treated鱼发现标志着肾小管变性和焦损耗的造血组织。此外,严重的淀粉样变(图3)。目前工作的结果正好与埃利斯9[5]和Bromage et al。[60],他观察到淋巴细胞和浆的扩散细胞在疫苗接种后的肾脏。同时,Badran et al。[61]调查答:hydrophila疫苗效果的头肾和脾脏的尼罗罗非鱼。他们发现激活Melanomacrophage中心和增加巨噬细胞的增殖淋巴细胞内黑色素密度。此外,林et al。(6 - 2)报道,单身疫苗接种三个联合灭活细菌进入军曹鱼引起特定的抗体和淋巴组织扩散,导致鱼的保护抗原。关于OTC-treated集团的免疫,结果显示消耗的造血组织、充血和出血,沉积的透明的头肾和后肾脏。脾脏的组织病理学改变显示拥堵和萎缩的melanomacrophage中心。这是按照哥等人的结果。[63],他们评估的影响四环素在日常剂量免疫和口服药物造血系统的兔子和得出结论,这种抗生素导致的免疫系统的损耗加剧,如果长期使用的药物和剂量。

脾脏从控制鱼并没有发现明显的区别红髓和白髓(图4)。部分富含红细胞和那些富含淋巴细胞混合。他经常出席颗粒,染黄棕。这些颗粒产生衰老退化后的红细胞,称为含铁血黄素。在OTC-treated鱼,淋巴细胞是从许多白髓温和枯竭的地区。在脾脏出血被表示为一个黑暗色素(含铁血黄素颜料)来自血红蛋白和有核红细胞(图4 e)。脾的鲤属carpio实验感染细菌显示退行性变化与标志着白色果肉淋巴浸润和损耗(图4 C)。脾组织中发现病变最明显鲤属carpio接受场外和实验感染气单胞菌属hydrophilla在脾脏轻度退化结构伴随着炎性浸润(图4 G)。接种疫苗的摘要鱼显示轻度活化melanomacrophage中心。此外,淋巴组织增生(图4 b)。虽然接种疫苗和OTC-treated鱼透露切断退行性变化脾(细胞结构的损失)。除了在脾脏淋巴浸润和出血,黑色颜料来自血红蛋白和有核红细胞检测(图4)。

总的来说,我们的结果表明,感染严重的组织病理学改变淋巴器官即使在接种疫苗。此外,未接种OTC-treated鱼暴露出大量的细菌增殖和组织坏死。这些结果同意那些报道Rijkers等。[64]和Gaikowski et al。[65],显示氧四环素引起免疫系统的消耗,使鱼更容易受到感染。

结论

从目前的研究中,可以得出的结论是,使用sub-therapeutic水平氧四环素鱼产量提高生长性能显示许多免疫学改变,血液和组织学参数进行调查。很明显,鱼美联储场外补充饮食显示,红细胞和白细胞数明显降低血浆IgM水平。此外,组织病理学变化可能是由于大多数组织中脂质过氧化反应增强的场外交易。同时,目前的结果表明,场外干扰疫苗的免疫效果如果在通常的浓度用于饲料添加剂。必须采取一个深切关注减少抗生素的使用在动物的饲料。这种过度使用抗生素发展提高微生物对抗生素的耐药性和抗生素残留在动物的存在是一种公共产品健康的重要性。

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