تأثیر ویتامین‌های A,D,E بر سیستم ایمنی طیور

مقدمه

ویتامین‌ها عناصر غذایی ضروری برای رشد و متابولیسم سلولی هستند. ویتامین‌های A، D و E نقش حیاتی در عملکرد طبیعی سیستم ایمنی دارند، زیرا کمبود آن‌ها باعث اختلال در پاسخ‌های ایمنی می‌شود. این ویتامین‌ها با تغییر رونویسی ژن‌های متعدد سیستم ایمنی و کمک به فعالیت‌های آنتی‌اکسیدانی، سیستم ایمنی را به روش‌های مختلفی از جمله تعدیل پاسخ‌های سلولی و آنتی‌بادی، تنظیم ایمنی و اثرات ضدالتهابی تحت تأثیر قرار می‌دهند. این ویتامین‌ها در طیور ممکن است به سیستم ایمنی بدن برای مبارزه با پاتوژن‌های میکروبی کمک کند و در عین حال اثرات مضر مرتبط با استرس را کاهش داده و پاسخ به واکسن‌ها را تقویت کند.

ویتامین A

ویتامین A به گروهی از مولکول‌های محلول در چربی اطلاق می‌شود که شامل رتینول، رتینال، رتینوئیک اسید (RA) و چندین کاروتنوئید پرو ویتامین A است که در روده و سایر بافت‌ها از جمله کبد، این مواد به رتینوئید تبدیل می‌شوند. کاروتنوئیدها دارای طیف گسترده‌ای از عملکردها، از جمله عملکردهای تنظیم کننده سیستم ایمنی و تحریک کننده سیستم ایمنی، علاوه بر خواص آنتی اکسیدانی، ضد جهش زایی و ضد سرطانی می‌باشند. در مرحله جنینی، ویتامین A توسط زرده تأمین می‌شود. پس از هچ، این ویتامین از منابع غذایی تأمین می‌شود.

تنظیم و کنترل فرآیندهای التهابی در کاهش عواقب پاسخ‌های ایمنی به عفونت و حفظ تولید در جوجه‌ها مهم است. ویتامین A و متابولیت فعال آن، اثرات ضد التهابی در گونه‌های مختلف از طریق مکانیسم‌های مختلف ایجاد می‌کنند. متابولیت فعال ویتامین A بیان سیتوکین تحریک‌کننده ایمنی، IFN-g را توسط سلول‌های کشنده طبیعی کاهش می‌دهد. در جوجه‌های گوشتی نشان داده شده است که ویتامین A تیتر آنتی بادی واکسن ضد ویروس بیماری نیوکاسل (NDV) را هنگامی که در سطح IU/Kg 20000 تجویز می‌شود افزایش می‌دهد، اما افزایش این دوز به 35000 IU/Kg منجر به کاهش تیتر آنتی بادی می‌شود. این یافته‌ها نشان می‌دهد که یک آزمایش جامع با دوزهای مختلف برای تعیین دوزهای بهینه ویتامین در رژیم غذایی طیور مورد نیاز است.

کمبود ویتامین A بر عملکرد سلول‌های سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی تأثیر می‌گذارد. ویتامین A در تنظیم ایمنی مخاطی و تمایز سلول‌های اپیتلیال نقش مهمی دارد. نقش ویتامین A در ایمنی مخاطی با کشف ژن‌هایی که ایزوفرم‌های رتینالدئید دهیدروژناز را در غدد لنفاوی مزانتریک پستانداران کد می‌کنند، مشخص شد.

در جوجه‌ها، کمبود ویتامین A با تغییرات مورفومتریک و نقص شدید در عملکرد سیستم ایمنی و یکپارچگی مخاط که منجر به افزایش حساسیت به عفونت می‌شود، همراه است. به عنوان مثال، کمبود ویتامین A ممکن است با کاهش تعداد سلول‌های گابلت و کاهش بیان ساکارز-ایزومالتاز و آمینوپپتیداز در سلول‌های پرزهای روده جوجه‌های گوشتی مرتبط باشد که در نهایت بر تمایز و بلوغ سلول‌ها در دستگاه گوارش تأثیر می‌گذارد. در مراحل اولیه زندگی پس از هچ در جوجه‌ها، توسعه سیستم ایمنی با افزایش تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) همراه است و پیشنهاد شده است که کاروتنوئیدها با به دام انداختن و خاموش کردن رادیکال‌های آزاد نقش تعدیل کننده ایمنی مهمی ایفا می‌کنند.

یکی از عوامل مؤثر در حفظ ایمنی مخاطی، IgA می‌باشد. در جوجه‌های تغذیه شده با جیره‌های کمبود ویتامین A سطح IgA در صفرا بسیار پایین گزارش شده است. این مشاهدات اهمیت ویتامین A را در جیره مرغ برای تولید سطوح IgA بهینه برای تسهیل دفاع ضد میکروبی مخاطی نشان می دهد.

تأثیر ویتامین A بر سیستم ایمنی طیور

ویتامین A (رتینوئیک اسید) یک ویتامین محلول در چربی است. انتشار غیرفعال مکانیسم اصلی است که سلول‌های سیستم ایمنی ویتامین A را به دست می‌آورند. پس از ورود، ویتامین A به گیرنده هسته ای خود، گیرنده رتینوئید X (RXR) متصل می‌شود. ویتامین A سلول‌های ایمنی ذاتی (ماکروفاژها و سلول‌های دندریتیک) را فعال می‌کند (تعادل MHC-II، CD-80، CD86، IL-12). در محل‌های مخاطی مانند ریه‌ها و روده، منجر به افزایش تولید موسین و آنتی‌بادی ترشحی IgA می‌شود. فعالیت این ویتامین به شدت وابسته به دوز است، زیرا دوزهای پایین و بالا به ترتیب پاسخ‌های التهابی و ضد التهابی را القا می‌کنند.

ویتامین D

ویتامین D یک ویتامین محلول در چربی است که از طریق تولید آن در پوست پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا از طریق افزودن در خوراک به دست می‌آید. ویتامین D جیره غذایی توسط روده کوچک جذب می‌شود، به پروتئین آلبومین در خون متصل می شود و سپس به سرعت توسط کبد جذب می‌شود. در طیور، از آنجا که پروتئین اتصال دهنده ویتامین D نمی‌تواند به طور مؤثر به ویتامین D₂ متصل شود، برای عملکرد بیولوژیکی در جوجه ها ناکافی است. متابولیت فعال ویتامین D، یک مولکول پلیوتروپیک است که در فرآیندهای بیولوژیکی متعددی از جمله تنظیم متابولیسم استخوان، مواد معدنی و همچنین تعدیل پاسخ‌های ایمنی عمل می‌کند.

نقش حیاتی ویتامین D در تنظیم سلول‌های T و B مشهود است زیرا بیان رسپتور ویتامین D به طور قابل توجهی در سلول‌های T و B فعال شده افزایش می‌یابد. تحریک گیرنده‌های ویتامین D منجر به فعال شدن بیش از 500 ژن می‌شود که بر تکثیر، تمایز و عملکرد این سلول‌ها تأثیر می‌گذارد. اثر ویتامینD  بر سیستم ایمنی و پاتوژن‌های میکروبی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1. افزایش آنتی بادی‌های ضد NDV و سطح IgA کل و غیراختصاصی روده
2. افزایش سلول‌های CD3⁺ ، CD8⁺ و T در خون محیطی
3. تیتر آنتی بادی بالاتر نسبت به آنتی ژن‌های واکسن NDV
4. کاهش پاسخ‌های سلولی به آنتی ژن‌ها در جوجه‌های به چالش کشیده با SRBC (Sheep red blood cells).
5. کاهش وزن تیموس و مقدار ماکروفاژهای شکمی
6. سطوح بالاتر IgG اختصاصی سالمونلا

تأثیر ویتامین D برسیستم ایمنی طیور

ویتامین D یک ویتامین محلول در چربی است و ایزوفرم عملکردی اصلی ویتامین D3 است. سلول‌های سیستم ایمنی از طریق انتشار غیرفعال ویتامین D3 را به دست می‌آورند. پس از ورود، ویتامین D3 به گیرنده هسته‌ای خود، گیرنده ویتامین D (VDR) متصل می‌شود، جایی که فعالیت تعدیلی گسترده‌ای روی سلول‌های سیستم ایمنی دارد. درمان با ویتامین D3 توانایی سلول میزبان برای بیان TLR-2 و TLR-4 را افزایش می‌دهد که منجر به افزایش بیان پپتید ضد میکروبی (کاتلیسیدین‌ها) می‌شود. علاوه بر این، با کاهش فعالیت سلول‌های ماکروفاژ و دندریتیک (کاهش بیان IL-8 و IL-1b) و همچنین فعال‌سازی سلول‌های T (افزایش IL-10 و کاهش بیان IFN-g، IL-2 و IL-17)، اثرات ضد التهابی دارد.

ویتامین E

ویتامین E یک آنتی اکسیدان محلول در چربی است و 4 توکوفرول مختلف (α،β،γ،δ) به عنوان فرم‌های عملکردی این ویتامین وجود دارد. α-tocopherol رایج ترین شکل موجود در طبیعت است و از نظر بیولوژیکی فعال‌ترین آن در نظر گرفته می‌شود. ویتامین E برای حفظ باروری طیور از اهمیت بسزایی برخوردار است. مکمل خوراک طیور با ویتامین E (یا سایر آنتی اکسیدان‌ها) ضروری است، به ویژه زمانی که چربی‌های قابل اکسیداسیون در خوراک وجود دارد، زیرا این چربی ها پس از اکسیداسیون، رادیکال های آزاد مضر آزاد می کنند که بر سلامت و تولید طیور تأثیر می‌گذارد.

ویتامین E علاوه بر فعالیت آنتی اکسیدانی، در تنظیم پاسخ‌های التهابی نقش دارد. آلفا-توکوفرول به دلیل فعالیت‌های ضدالتهابی خود، فعالیت سیکلواکسیژناز 2 را مهار می‌کند که به نوبه خود تبدیل آراشیدونیک اسید به پروستاگلاندین‌هایی مانند پروستاگلاندین E2 را به عنوان یک واسطه التهابی کاهش می‌دهد. مطالعات اخیر نشان دادند که مکمل غذایی جوجه‌های گوشتی با ویتامین E منجر به کاهش وابسته به دوز سیتوکین‌های التهابی (IFN-g، IL-1b و IL-6) و ضد التهابی (IL-4، IL-10 و TGF-b) در ژژنوم می‌شود. مطالعات انجام شده در جوجه‌ها نشان داده است که مکمل غذایی ویتامین E می‌تواند پاسخ‌های لنفوسیتی و مونوسیتی را هم از نظر کمی و هم از نظر کیفی افزایش دهد. به عنوان مثال، پس از واکسیناسیون، ویروس بیماری بورس عفونی (IBDV) در جوجه‌هایی که با 80 واحد بین‌المللی بر کیلوگرم یا 40 واحد بین‌المللی به ازای هر کیلوگرم خوراک مکمل ویتامین E تغذیه شدند، پرندگانی که دوز بالاتر ویتامین E دریافت کردند سلول‌های CD4⁺، CD8⁺ و T خون محیطی بیشتری داشتند. همچنین ویتامین E سبب افزایش جمعیت لنفوسیتی در تیموس و افزایش تعداد لوزه‌های سکومی در جوجه‌های گوشتی می‌شود.

نقش ویتامین E در مقاومت در برابر بیماری های عفونی در گونه های پستانداران به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است و شواهد مشابهی در جوجه ها وجود دارد. مطالعات نشاند دادند هنگامی که جوجه های گوشتی با جیره ای حاوی 100 واحد بین المللی بر کیلوگرم ویتامین E در خوراک تغذیه می شوند در صورت الودگی به کوکسیدیوز، جوجه ها مقاومت قابل توجهی در برابر بیماری نشان می دهند که با تلفات کمتر و افزایش وزن نشان داده شد. در زمینه عفونت های کوکسیدیوز، محققان دریافتند که مکمل غذایی با ویتامین E همراه با آرژنین می تواند فعالیت فاگوسیتیک هتروفیل ها و مونوسیت های مرغ را افزایش دهد.

تأثیر ویتامین E بر سیستم ایمنی

ویتامین E یک ویتامین محلول در چربی است که منجر به افزایش آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز سرم می‌شود که نقش آنتی اکسیدانی دارند. استفاده از ویتامین E منجر به تکثیر سلول‌های T می‌شود که منجر به فعال شدن سیستم ایمنی و کاهش سیتوکین‌هایی مانند IL-4، IL-10 و TGF-b می‌شود. علاوه بر این، ویتامین E منجر به فعال شدن سلول‌های B و افزایش متعاقب آن در ترشح آنتی بادی IgM، IgY و IgA برای کمک به القای ایمنی در برابر عفونت‌ها می‌شود. به طور کلی، ویتامین E یک پاسخ ضد التهابی وابسته به دوز را بر اساس کاهش تولید IL-1b، IL-4، IL-6، IL-10، TGF-b و PGE2 ایجاد می‌کند. با این حال، استفاده از ویتامین E منجر به افزایش کلی جمعیت لنفوسیتی در تیموس، پلاسما، طحال و بافت روده (ژژونوم، لوزه‌های سیکال و ایلئوم) می‌شود.

نتیجه گیری

ویتامین های A، D و E اثرات قابل اندازه گیری بر عملکرد سیستم ایمنی طیور دارند. استفاده از این ویتامین ها در خوراک طیور نه تنها برای رشد و سلامت کارآمد بلکه برای حفظ و تقویت عملکرد سیستم ایمنی نیز ضروری است. این اثرات شامل افزایش پاسخ‌ ایمنی ذاتی در برابر میکروارگانیسم‌ها، پاسخ‌های ایمنی تطبیقی مؤثرتر در پاسخ به عفونت و واکسیناسیون و تنظیم پاسخ‌های التهابی است.

اما تعیین دوز مناسب با توجه به سویه و نژادهای مختلف، متفاوت و بر عهده متخصص تغذیه و یا دامپزشک فارم است.