Innate immune response in neonate Holstein heifer calves fed fresh or frozen colostrum

Abstract

The aim of this research was to evaluate the influence of maternal cells from colostrum on the development and function of the innate immune response in Holstein calves. Calves were divided into 2 groups: COL+ (n=10) received fresh colostrum; and COL- (n=10) which received frozen colostrum containing no viable cells. The calves were assessed before colostrum intake (D0), 48h of age (D2), and weekly from D7 up to D28. Blood samples were collected for analysis of the distribution of leukocytes, cellular phenotype and in vitro granulocyte function. COL+ calves tended to have a high number of neutrophils on D7 (p=0.073). COL- calves took up significantly more Escherichia coli (measured as MFI) on D7 (p=0.034). Endogenous production of radicals (as percentage of cells) tended to be higher in COL- calves on D14 (p=0.061). The intensity of endogenous reactive oxygen species (ROS) produced by granulocytes tended to be higher in COL+ calves on D21 (p=0.094). Overall, ROS production (percent of cells, and MFI) induced by Staphylococcus aureus and Escherichia coli were higher in COL+ calves than COL- calves. It was our observation that COL+ calves developed an innate immune response more quickly and efficiently after natural exposure to pathogens after birth. In contrast, COL- calves mounted an innate response more slowly that yielded a persistent inflammatory response after natural exposure to these bacteria agents. This research provides evidence of an advantage to the calf of receiving fresh colostrum on the development and function of the innate immune system.

Specific immune response in neonate Holstein heifer calves fed fresh or frozen colostrum

“…This cytokine induces neutrophil recruitment and activation (Roark et al 2008, Garraud et al 2012). The enhanced IL-17 production reported here could be responsible for the rapid recruitment of neutrophils to mediate bacterial clearance observed in the COL-group, reported by Costa et al (2017).…”

Importance of colostrum IgG antibodies level for prevention of infection with Cryptosporidium parvum in neonatal dairy calves

“…The neonate calves have a great ability to absorb immunoglobulins M. Lefkaditis, et al Preventive Veterinary Medicine 176 (2020) 104904 and growth factors from the gut (e.g. IgA, IgM, IgG, IGF-1, lactoferrin, and lysozyme) (Costa et al, 2017). Quality of colostrums is always a crucial factor which ensures that there is sufficient amount of antibodies for absorption by the calves.…”

<b>Avaliação da influência da produção de citocinas no perfil de resposta imunitária em bezerros nos primeiros 30 dias de vida</b>

“…Diversos autores têm pesquisado a respeito do comportamento de fagocitose e metabolismo oxidativo de granulócitos de bovinos jovens e adultos em ensaios ex vivo, visando compreender tal comportamento diante de diferentes variáveis (KAMPEN et al, 2006;AZEDO, 2007;BATISTA, 2011;GOMES, 2016;COSTA et al, 2017). Os linfócitos T CD4 + , chamados auxiliares, atuam reconhecendo antígenos processados (STEVENS & LOWE, 2001;SUETAKE et al, 2006) e possuem receptor para moléculas de MCH tipo II, presentes nas superfícies de células apresentadoras de antígenos.…”

“…presença de produção de EROs sem estímulo verificada no ensaio ex vivo tem sido descrita por diversos autores(AZEDO, 2007;BATISTA et al 2015;COSTA et al, 2017). Tal fato pode ser fundamentado no estímulo natural que ocorre constantemente in vivo; particularmente no período estudado (neonatal), onde o bezerro tem seu sistema imune sendo desafiado a todo o momento pela presença de microrganismos do ambiente.…”

“…Além de que os neutrófilos possuem um caráter celular mais ativo, podendo gerar EROs espontaneamente assim como sob estimulo(BURTON, et al, 2005).No entanto, ressalta-se que o ensaio não estimulado não demonstrou diferença ao longo dos 30 dias de vida, enquanto que o ensaio estimulado apresentou variações na intensidade. Essa diferença entre os ensaios evidencia que os granulócitos foram capazes de responder ao estímulo, produzindo variações na intensidade de produção de EROs no decorrer dos dias avaliados.Quando se comparou os resultados de porcentagem de células produzindo EROs e intensidade de produção de EROs sem estímulo com aqueles obtidos porCosta et al (2017), em bezerras Holandesas de mesma idade, constatou-se que estes foram divergentes; tais autores observaram maior porcentagem de granulócitos produzindo EROs e com maior intensidade desta produção aos 14 dias de vida, enquanto que neste estudo as maiores porcentagens de granulócitos produzindo EROs foram encontradas aos 30 dias p.n. e os valores verificados para a intensidade de produção de EROs não apresentaram diferença.Ainda na pesquisa desenvolvida por Costa e colaboradores (2017), os achados para produção de EROs em granulócitos estimulados por SaPI foram diferentes daqueles obtidos no presente estudo.…”