نقش نوتروفيل‌ها در محافظت پستان از عفونت در گاوهاي شيري پر توليد

قدرت دفاعي پستان در مقابل پاتوژن‌هاي ايجاد كننده ورم پستان به عوامل زيادي در پستان و خون وابسته مي‌باشد. اولين سد دفاعي سلولي در برابر عوامل پاتوژن در پستان فاگوسيت‌هايي نظير نوتروفيل‌ها و ماكروفاژها مي‌باشند. امروزه محققان كاملا پذيرفته‌اند كه نوتروفيل‌ها عامل كليدي در سيستم دفاعي گاو در مقابله با عوامل ورم پستان مي‌باشند. نوتروفيل‌ها تنها لكوسيت‌هاي موجود در شير بوده كه قادر به توليد مقادير زيادي از راديكال‌هاي آزاد براي كشتن ميكروب‌هاي بلعيده شده مي‌باشند. در اين مطالعه نقش فعاليت نوتروفيل‌ها به عنوان يك عامل دفاعي در مقابل پاتوژن‌هاي داخل پستاني در گاوهاي شيري و عوامل فيزيوپاتولوژيك تاثير گذار بر فعاليت نوتروفيل‌هاي خون و شير بررسي مي‌شود. به غير از نقش آن‌ها در مكانيسم سد دفاعي اوليه، نوتروفيل‌ها به طور غير مستقيم نيز در سد دفاعي ثانويه نقش دارند. براي به حداقل رساندن آسيب‌هاي بافتي ناشي از پاتوژن‌ها و مواد اكسيداتيو حاصل از نوتروفيل‌ها، كشتن باكتري‌ها به وسيله اين سلول‌هاي دفاعي بايد خيلي سريع صورت پذيرد، كه به نوبه خود مي‌تواند بين واكنش‌هاي التهابي، فعاليت باكتري كشي نوتروفيل‌ها و آسيب‌هاي بافتي تعادل ايجاد كند. اين تعادل حاصله بين واكنش‌هاي نوتروفيل و پاتوژن مي‌تواند تحت تاثير عوامل فيزيولوژيك (تعداد و مراحل شيرواري) و پاتولوژيك (تاثيرات موضعي و عمومي ورم پستان) گاوها قرار گيرد. هورمون‌ها، متابوليت‌ها و پروتئين‌هاي فاز حاد نيز روي فعاليت نوتروفيل‌ها تاثير گذار بوده، بنابراين مي‌توانند روي پيامد ورم پستان، به خصوص در حوالي زايمان موثر باشند. فعاليت نوتروفيل‌ها در گاوهاي سالم بعد از زايمان تا حدي ارثي بوده كه با حساسيت و يا مقاومت حيوان به عفونت‌هاي پستاني ارتباط دارد. عليرغم پيشرفت‌ها در علوم دامپزشكي، تغذيه و بيولوژي مولكولي، ورم پستان همچنان يك مسئله مهم در گاوهاي شيري پر توليد بوده است. راه حل اصلي و بلند مدت براي مبارزه با بيماري‌هاي عفوني مرتبط به زايمان و شيرواري در گاوهاي شيري، مقاوم كردن سيستم ايمني به وسيله روش‌هاي مناسب فيزيولوژيكي و مديريت مي‌باشد. اين موضوع به يك مطالعه فراگير روي تغييرات ايمنوفيزيولوژيكي در گاوهاي شيري در طول دوره شيرواري و ورم پستان نياز دارد. مطالعه تحليلي حاضر بر روي مهم بودن نوتروفيل‌ها براي پستان و فاكتورهاي موثر روي فعاليت نوتروفيل‌ها در گاوهاي شيري تمركز دارد.

Protection of the mammary gland against mastitis causing pathogens is mediated by many factors in the gland and blood circulation. The professional phagocytic cells of bovine udder, polymorphonuclear neutrophils (PMN) and macrophages, comprise the first line of defense against invading mastitis pathogens. Most researchers now accept that the PMN is a key factor in the cows’ defense against intramammary infections. The PMN are the only leukocytes in the milk compartment that are capable of producing large amounts of reactive oxygen species (ROS) to kill phagocytosed bacteria. In this review, the role of PMN function as an effective defense against intramammary pathogens in dairy cows and physiopathological influencing factors on blood and milk PMN functions are discussed. Apart from playing a crucial role in the first line of defense mechanism, the PMN can also, indirectly, interfere with the complex interactions of second line of defense against pathogens. To minimize mammary tissue damage caused by bacterial toxins and oxidative products released by PMN, elimination of invading bacteria should proceed quickly. This can provide balance among inflammation reactions, bactericidal activity and tissue damage. The good balance between host pathogen interactions might be affected by the physiological (e.g., stage and number of lactation) and pathological (e.g., local systemic effect of mastitis) status of dairy cows. Hormones, metabolites and acute phase proteins also influence PMN functions, thereby affecting the outcome of mastitis. This is especially the case around parturition. PMN function in healthy cows after parturition is highly heritable and has been related to the cow’s susceptibility to clinical mastitis. Despite advances in veterinary science, nutrition and molecular biology, mastitis is still a very big problem in high yielding dairy cows. The long term and fundamental solution for mastitis affecting high yielding dairy cows is to strengthen cows’ immune systems by means of attainable physio immunological approaches. This requires a comprehensive study on the immunophysiological alterations throughout lactation and during mastitis. This review focuses on some factors affecting PMN functions during the lactation cycle and mastitis in high yielding dairy cows.