Colostral antibody-mediated and cell-mediated immunity contributes to innate and antigen-specific immunity in piglets

Abstract

Immunoglobulins and immune cells are critical components of colostral immunity; however, their transfer to and function in the neonate, especially maternal lymphocytes, is unclear. Cell-mediated and antibody-mediated immunity in sow blood and colostrum and piglet blood before (PS) and after (AS) suckling were assessed to investigate transfer and function of maternal immunity in the piglet. CD4, CD8, and γδ lymphocytes were found in sow blood and colostrum and piglet blood PS and AS; each had a unique T lymphocyte profile. Immunoglobulins were detected in sow blood, colostrum, and in piglet blood AS; the immunoglobulin profile of piglet serum AS mimicked that of sow serum. These results suggest selectivity in lymphocyte concentration into colostrum and subsequent lymphocyte transfer into the neonate, but that immunoglobulin transfer is unimpeded. Assessment of colostral natural killer activity and antigen-specific proliferation revealed that colostral cells are capable of influencing the innate and specific immune response of neonatal pigs.

Physiologie de l’immunité colostrale chez les porcins et facteurs de variation du rendement et de la qualité immunitaire du colostrum de la truie

“…Le transfert des IgGs et IgAs du sang de la truie dans la mamelle se fait de manière non sélective (Bandrick et al, 2014). De façon apparemment simple, chaque immunoglobuline se lie au récepteur qui lui est spécifique à la surface basolatérale de la cellule épithéliale mammaire.…”

“…Mais de faibles quantités d'IgG maternelles peuvent être transmises au foetus à travers le placenta (Butler et al, 2002), puisque des concentrations très négligeables d'IgG ont été retrouvées dans le sang chez certains porcelets avant leur première ingestion de colostrum (Le Dividich et al, 2005). En controverse, aucunes IgG et IgA n'ont pu être détectées dans le sang des porcelets avant l'ingestion du colostrum par ceux-ci, indiquant qu'aucune Ig n'a pu passer du placenta vers le foetus chez les nouveau-nés immédiatement après la naissance (Cabrera et al, 2013 ;Bandrick et al, 2014). La question est en effet de savoir si les Igs sont transmises au foetus via le placenta ou si elles sont synthétisées par le foetus lui-même.…”

“…Les immunoglobulines absorbées par l'épithélium se retrouvent à 2h après la naissance dans le duodénum, 24 h dans le jéjunum et 48 h dans l'iléon (Murata et al, 1977). Après absorption, les quantités sériques d'IgG et d'IgA du porcelet sont estimées à environ 20 mg/ml et 1,6 mg/ml respectivement (Bandrick et al, 2014 (Salmon et al, 2010). Elles sont alors remplacées par les immunoglobulines propres du porcelet.…”

“…Ceci a été démontré par le fait que les lymphocytes des porcelets ayant ingéré du colostrum des truies vaccinées contre Mycoplasma hyopneumoniae étaient capables de proliférer et de répondre à la stimulation d'antigène spécifique du mycoplasme (Bandrick et al, 2008). Le lieu d'absorption de ces cellules maternelles est l'épithélium intestinal néonatal et préférentiellement la muqueuse duodénale (Le jan et Chevaleyre, 1996) et cette absorption se fait de façon sélective (Bandrick et al, 2014). Les cellules colostrales ne peuvent traverser la muqueuse intestinale du porcelet que si elles sont non seulement vivantes mais doivent provenir de la propre mère du porcelet (Salmon et al, 2010).…”

“…Une fois absorbées, ces cellules colostrales traversent l'épithélium du duodénum et du jéjunum pour se retrouver dans le ganglion mésentérique par la lymphe et se disséminer finalement dans l'organisme par voie sanguine (Salmon, 2011). Une fois dans le sang du porcelet, les cellules colostrales maternelles ont la capacité de favoriser le développement et la maturation des cellules présentatrices d'antigène néonatales, le développement rapide des lymphocytes néonataux et leur activation (Reber et al, 2008) et donc d'influencer la réponse immunitaire innée et adaptative des porcs nouveau-nés (Bandrick et al, 2014). Il est utile de signaler que le mécanisme de transport des lymphocytes maternels à travers l'épithélium intestinal du nouveau-né reste encore non élucidé (Bandrick et al, 2014).…”