1 / 70

OCENA STANU ODPORNOŚCI OWADÓW

OCENA STANU ODPORNOŚCI OWADÓW. Marek Chmielewski. ODPORNOŚĆ.

lixue
Download Presentation

OCENA STANU ODPORNOŚCI OWADÓW

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. OCENA STANU ODPORNOŚCI OWADÓW Marek Chmielewski

  2. ODPORNOŚĆ • Wrodzona lub nabyta niewrażliwość, względnie zmniejszona podatność organizmu, na czynniki szkodliwe identyfikowane jako „nie własne” (non-self), uwarunkowana genetyczną konstytucją ustroju oraz szeregiem mechanizmów obronnych natury komórkowej i humoralnej.

  3. ODPORNOŚĆ PRZECIWZAKAŹNA • organizmu na choroby wywołane przez drobnoustroje. Odczyny obronne powodują likwidację, unieszkodliwienie lub zniszczenie patogenu. W rozważaniach nad odpornością bezkręgowców, obydwie definicje są wykorzystywane, niekiedy wzajemnie się uzupełniają.

  4. MECHANIZMY WSPÓLNE DLA WIELU GRUP ZWIERZĄT • Rozpoznanie self or non self • Fagocytoza • Aktywność bakteriobójcza enzymów lizosomalnych fagocytów • Aktywnośc typu lizozymu lub lysozyme-like • Obecność substancji przekaźnikowych (cytokiny, chemokiny)

  5. CHARAKTERYSTYKA ODPORNOŚCI BEZKRĘGOWCÓW • nie jest związana z limfocytami B, T i Ig • baza materialna (immunocyty, ciało tłuszczowe) • pojawia się szybko (godziny, dni) • trwa krótko • odporność nabyta nie występuje u wszystkich grup • wyjątkowo cechuje się swoistością • z reguły brak pamięci immunologicznej

  6. MECHANIZMY ODPORNOŚCI BEZKRĘGOWCÓW wspólne dla wszystkich grup          charakterystyczne dla większości bezkręgowców charakterystyczne dla typu lub gromady bezkręgowców

  7. W wyniku: • zakażeń wirusowych i bakteryjnych • inwazji pasożytniczych • pod wpływem stresu (temperaturowy, pokarmowy, socjobiologiczny) • ulega zaburzeniu odporność wewnętrzna owadów uwarunkowana działaniem humoralnych i komórkowych mechanizmów odporności. • Zaburzenia odporności mogą zostać spowodowane również: • stosowaniem pewnych leków • nieodpowiednimi sposobami ich aplikacji

  8. ODPORNOŚĆ PRZECIWZAKAZNA Fizjologiczna(wrodzona) Nabyta (indukowana) • Przeciwzakaźne bariery anatomiczno-fizjologiczne • Odporność sekrecyjna • Odporność behawioralna • Mechanizmy odporności wewnętrznej Cekropiny Attacyny Cecropin like-substances Apidycyny Abacyna

  9. PRZECIWZAKAŹNE BARIERY ANATOMICZNO-FIZJOLOGICZNE • Okrywa ciała • Układ tchawkowy • Bariery przeciwzakaźne przewodu pokarmowego • Mechanizmy odporności przeciwzakaźnej przedżołądka • Mechanizmy środowiska biochemicznego jelita środkowego • Antybioza i kompetycja bakteryjna • Błona perytroficzna jelita • Ściana jelita środkowego

  10. Odporność sekrecyjna • Mleczko pszczele • Kit pszczeli (propolis) • Układ antybiotyczny miodu • Układ antybiotyczny nektaru • Układ antybiotyczny pyłku Odporność behawioralna • Wykrywanie chorych i martwych osobników, usuwanie z ula, czyszczenie plastrów (hygenic behaviour) 2 recesywne geny • Oczyszczanie (cleanining behaviour) – samooczyszczania (self cleaning), taniec oczyszczający (grooming dance) i oczyszczania grupowe (group cleaning) • Rójka • Mechanizmy chrponiące czerw przed zakażeniem

  11. Mechanizmy odporności wewnętrznej KOMÓRKOWE HUMORALNE FAGOCYTOZA INKAPSULACJA NODULACJA Lizozym Układ fenylooksydazy Lektyny Humoralna inkapsulacja Aktywność zbliżona do dopełniacza KOAGULACJA HEMOLIMFY MELANIZACJA KRWI

  12. Lizozym • Muramidaza, N-acetylomuramylhydrolaza (EC.3.2.1.1.7) - eznym rozkładający wiązania endo beta (1—4) pomiędzy kwasem N-acetylomuraminowym i N-acetyloglu-kozaminą ściany komórkowej bakterii gram dodatnich. • Lizozym jest białkiem zasadowym o punkcie izoelektrycznym 10,5—1,0 i ma­sie cząsteczkowej około 15 000 stabilnym w kwaśnym pH w wyższych temnpratu-rach, a ulegającym inaktywacji w zasadowym pH.

  13. Lizozym • Powoduje on lizę zawiesiny Micrococcus lysodeikticus z następowym uwalnianiem cukrów redukujących i aminokwasów. • Enzym ten działa przeciwbakteryjnie na bakterie gram dodatnie takie jak: M. lysodeikticus, Sarcina lutea i Bacillus subtilis

  14. Lizozym • Fizjologiczny poziom lizozymu wynosi w hemolimfie larw Apis mellifera od 5,0 do 10,0 (ug/ml) poczwarek i imago od 5,0 do 25,0 ug/ml). Ten niski wrodzony poziom lizozymu wzrasta kilkakrotnie po zakażeniach i pod wpływem działania stresu, osiągając maksymalne wartości po 24-48 godzinach.

  15. Lizozym • Uważa się, że u owadów lizozym jest jednym z głównych czynników odporności humoralnej o działaniu bakteriobójczym. Jest on syntetyzowany de novo w ciele tłuszczowym. U owadów holometabolicznych lizozym współdziała z cekropinami i atacynami w likwidacji zakażeń bakteryjnych. Ze względu na fakt, że poziom lizozymu jest pewnym odzwierciedleniem stanu odporności humoralnej owadów, określanie jego aktywności jest wykorzystywane w ocenie stanu odporności.

  16. Określanie aktywności lizozymu metodą biologiczną • Próbki hemolimfy (5 ug) dodaje się do 25 ug płynu fizjologicznego zawiera­jącego kryształek fenylotiomocznika, a następnie wkrapla się do baseników wyciętych w żelu agarozowym w ilości 7,5 ug.

  17. Określanie aktywności lizozymu metodą biologiczną • Żel sporządza się dodając do 9 ml buforu Sorensena (0,062 M, pH 6,4) zawiesinę o składzie: 1 ml buforu Sorensena, 75 mg zliofilizowanych komórek Mi-crococcus lysodeikticus i 300 mg oxytetracykliny, dokładnie roztartą.

  18. Określanie aktywności lizozymu metodą biologiczną • Następnie do tak uzyskanego roztworu, po ogrzaniu dodaje się 0,1 g agarozy i wylewa na płytki (grubość żelu 2,5—3,0 mm). Po zestaleniu żelu wycina się baseniki o pojemności 7,5 µg. Płytki z wypełnionymi basenikami inkubuje się w 28°C przez 24 godziny.

  19. Określanie aktywności lizozymu metodą biologiczną • Aktywność lizozymu ocenia się z krzywej regresji na podstawie wielkości strefy przejaśnienia (bakteriolizy) mnożąc uzyskane wyniki przez 6 (współczynnik rozcieńczenia hemolimfy).

  20. Określanie aktywności lizozymu metodą biologiczną • Krzywą regresji sporządza się dla następujących stężeń lizozymu: 15,62; 7,81; 3,9; 1,8; 0,9; 0,45; 0,22 (yg lizozymu białka jaja kurzego/ /mililitr), odcinając na osi x stężenie lizozymu w µg/ml zaś na osi y średnią strefy bakteriolizy w milimetrach.

  21. Hemolimfa Złożona z osocza i hemocytów nie bierze udziału w wymianie gazowej: • Rezerwuar wody • Środek transportu dla składników pokarmowych i produktów przemiany materii • Hormonu i enzymy • Działa buforująco • Warunkuje turgor ciała, • procesy krzepnięcia krwi i reparacji ran • Odtoksycznia wiele związków biologicznie czynnych

  22. Hemolimfa • Jest środowiskiem dla hemocytów, polipeptydów i białek odpowiedzialnych za odporność komórkową i humoralną

  23. Hemolimfa • Stanowi od 25 do 30 % masy ciała, np.. 116 µl u poczwarki robotnic z brązowymi oczami i 160 ml u poczwarki trutnia, 30 – 40 µl u świeżo wygryzionych pszczół, 19 u pszczół ulowych i 16 µl u zbieraczek. • Ciężar właściwy: Robotnica 1,038 – 1,045 Truteń 1,050 Matka 1,051

  24. Hemolimfa Odczyn zbliżony do obojętnego : Czerw – 6,77 do 6,93 Imago – 6,7 Zdolność buforująca bardzo niska nieznacznie przekracza zdolność buforyjącą wody

  25. Hemolimfa Zmienny skład w zależności od: • Wieku, • Grupy osobniczej (kasty) • Płci • Stadium rozwojego • Diety • Głodzenia

  26. Hemolimfa Zdrowie choroba Profil białek hemolimfy THC DHC Egzoproteinazy bakteryjne Egzoproteinazy pasożytnicze Leki

  27. Hemolimfa - pobieranie • Czerw (larwy)– ostrożnie wyjąć z komórki plastra, położyć na szkiełko podstawowe, naciąć naskórek (np. b. cienka igła) i pobierać mikropipetą • Przedpoczwarki, poczwarki i dorosłe – dekapitacja i lekkie uciśnięcie tułowia • Poczwarki i imago – zatoka grzbietowa, między 3 a 4 tergitem odwłoka po stronie grzbietowej

  28. Hemolimfa - rozmaz • Po pobraniu do kapilary przenosi się na szkiełko podstawowe • Rozmaz krawędzią nakrywkowego • Schnie w temperaturze pokojowej • Szkiełka odtłuszczane w mieszaninie 96% etanolu i eteru do narkozy (1:1)

  29. Hemolimfa - barwienie • Wyschnięty preparat zalewa się 2-3 ml barwnika Wrighta na 1 minutę • Dodaje się identyczną objętość buforu fosforanowego (KH2PO4 – 3, 315 g, Na HPO – 1,28 g, woda destylowana – 500,00 ml, miesza się do pojawienia się metalicznego połysku na powierzchni barwnika z buforem • Po 2-3 minutach od dodania buforu powierzchnię preparatu zmywa się szybko wodą bieżącą • Uwaga! Nadmierne zmywanie odbarwia preparat • Wysuszyć i oglądać pod imersją przy pow. co najmniej 700 x.

  30. Hemocyty • Wywodzą się z mezodermy zarodka • Równowaga pomiędzy pojawianiem się nowych i zamieraniem starych • Równowaga pomiędzy hemocytami krążącymi a osiadłymi senssile haemocytes)

  31. Hemocyty • Wywodzą się z komórki pnia (stem cell) prohemocytu (podstawowa komórka hemolimfy) • Prohemocyty skupione wzdłuż przedniego odcinka grzbietowego naczynia krwionośnego wykształcają plazmatocyty i (?) komórki sferyczne • Rozplem i diferencjacja hemocytów w hemolimfie głównie przez podziały mitotyczne związane z rozowojem osobniczym, tuż przed kolejną zmianą stadium wzrosta THC (obserwowane również u imago)

  32. Hemocyty Układ endokrynalny owada (głównie ekdyson) Wzajemne stosunki pomiędzy typami hemocytów Wielkość indeksu mitotycznego Przechodzenie z narządów hemopoetycznych do hemolimfy Mobilizacja komórek osiadłych

  33. Hemocyty – Ciało tłuszczowe • Pochodzenia mezodermalnego • Wielkość zmienna wraz z rozwojem larwalnym – najwięcej komórek u larw 2 – 3 dniowych • U pszczoły dorosłej jest cienką warstewka wyściełającą od wewnątrz ścianę odwłoka(zatoka krwionośna grzbietowa i brzuszna)

  34. Hemocyty – Ciało tłuszczowe prohemocyt plazmatocyt Komórka sferyczna Komorka ziarnista cystosyt

  35. Hemocyty - identyfikacja Klasyfikacje: • Jonesa (1962) – 9 typów hemocytów • Ville i Vecchi (1966) - 8 typów • Gilliam i Shimanuki (1971) – 7 typów obecnych w hemolimfie i 2 typy komórek pnia – enocyty i komórki perikardialne

  36. PROLEUKOCYT3,4 - 6,0 µ Jądro: jasnoniebieskie Cytoplazma: niebieska

  37. Neutrofil3,0 – 7,0 µ Jadro: ciemnoniebieskie ziarniste Cytoplazma: niewidoczna

  38. Eozynofil 3,0 – 6,0 µ Jądro: ciemnoczerwone ziarniste Cytoplazma: jasnoróżowa

  39. Bazofil 2,0 – 4,5 µ Jądro: ciemnopurpurowa Cytoplazma: praktycznie niewidoczna

  40. Leukocyt normalny 3,0 – 7,0 µ Jądro: ciemnoczerwone ziarniste Cytoplazma: niebieska

  41. Pyknoleukocyt12-18 x 2,5- 7,5 µ Jądro: ciemnoczerwone ziarniste Cytoplazma: lekko różowa

  42. Hialinocyt7 – 11 x 3,5 – 7,0 µ Jądro: ciemnoczerwone ziarniste Cytoplazma: lekko różowa

  43. Reakcje między komórkami immunoreaktywnymi Owady – hemokiny przekaźnikami informacji między immunocytami • TNF (czynnik martwicy nowotworów – reguluje niekóre odczyny immunologiczne • TNF wspólnie z gallizyną 2 kontroluje utrzymanie integralności ciała owada (wzrost, zranienia) • Gallizyna 2 wraz z plazmatocytami współdziała: • w fagocytowaniu uszkodzonych komórek ciała • w gojeniu ran i tworzeniu nowych tkanek

  44. Model aktywności hemokin owada zakażenie • Aktywność • Lizozymu • Układu oksydazy polifenolowej • Odczyny komórkowe • Adherencja • 2.Fagocytoza • Nodulacja hemocyty Aktywowane hemocyty Regulacja Kontrola nowotworzenia Przebudowa tkanek Uszkadzanie komórek HEMOKINY Ciało tłuszczowe Po;ipeptydy i białka bakteriobójcze

  45. Rola hemocyta ziarnistego owada Apidycyny bakteriocydia Lizozym - bakteriocydia Fagocytoza Nodulacja i inkapsulacja Koagulogeny Krzepnięcie hemolimfy Profenylooksydaza rozpoznawanie Lektyny rozpoznawanie

  46. Fagocytoza • Fagocytoza jest to proces, polegający na pochłanianiu, niszczeniu lub sekwestracji substancji obcych dla: organizmu owada, które przedostały się do jego hemocelu. U owadów przebiega ona w kilku etapach: chemotaksja, adherencja, pochłanianie i trawienie.

  47. Fagocytoza • Stanowi ona jeden z głównych mechanizmów komórkowego ramienia odporności owadów, w którym zaangażowane są wyspecjalizowane komórki krwi owadów.

  48. Fagocytoza-Typy hemocytów zaangażowane w reakcjach odpornościowych

  49. Fagocytoza • Fagocytoza ulega zwiększeniu w początkowych fazach zakażenia, wybitnie spada w niektórych inwazjach pasożytniczych, np. w przebiegu warozy. • Wgląd w aktywność fagocytarną hemocytów daje indeks fagocytarny, który wskazuje na średnią liczbę bakterii pochłoniętych przez 1 hemocyt obdarzony zdolnością fagocytarną. Określanie wartości indeksu fagocytarnego wykorzystuje się powszechnie w ocenie efektywności komórkowego ramienia odporności owadów.

  50. Fagocytoza Najstarszy filogenetycznie mechanizm obronny reprezentowany przez wyspecjalizowane komórki krwi i niektóre komórki osiadłe - fagocyty • wychwytywanie • niszczenie obcych materiałów

More Related