UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2012-2013 IMMUUN-GEMEDIEERDE AANDOENINGEN BIJ RUNDVEE door Sylvie ROOSEN Promotor: Prof. Dr. E. Cox Literatuurstudie in het kader van de Masterproef ©2013 Sylvie Roosen Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef. UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2012-2013 IMMUUN-GEMEDIEERDE AANDOENINGEN BIJ RUNDVEE door Sylvie ROOSEN Promotor: Prof. Dr. E. Cox Literatuurstudie in het kader van de Masterproef ©2013 Sylvie Roosen VOORWOORD Een kleine 4 jaar geleden, in het eerste semester van de tweede bachelor, werden we onderricht in de bijzondere weefselleer door Prof. W. Van Den Broeck. Het was een boeiende materie, die toch de nodige tijd en aandacht vereiste. Helemaal achteraan in de syllabus, als allerlaatste hoofdstuk, werd ‘het immuunsysteem’ besproken. Om eerlijk te zijn heb ik (en menig medestudenten) gevloekt, gepuft, en gezwoegd op dit onderdeel. Toen ik mijn examenvragen las, was ik dan ook erg blij toen ik hierover geen vragen zag staan. Ik ontsprong echter de dans niet, want een jaar later was er een examen enkel en alleen gewijd aan de wondere wereld van de immunologie. Het duurde niet lang voor ik erdoor geïntrigeerd raakte. Dit was geen leerstof om er even in te stampen en vervolgens weer even klakkeloos uit te werken op een examenblaadje. Het immuunsysteem is zo’n complex en verfijnd gegeven. Het is een puzzel die prachtig ineen steekt, maar waarvan men nog niet alle puzzelstukjes ontdekt of weten matchen heeft. Het was absoluut geen gemakkelijke opdracht voor mij, een chaoot van nature, om orde en begrip te scheppen. Zeer graag zou ik dan ook mijn dank betuigen aan Prof. dr. E. Cox, die een leidraad was in mijn verkenning van de immunopathologie en zich zelfs tijdens zijn verlofweken over mijn literatuurstudie ontfermde. Daarnaast was mevrouw Logothetidou een zeer aangename bron van hulp omtrent Boviene Neonatale Pancytopenie. Ook haar zou ik graag oprecht bedanken. Ook Prof. dr. P. Simoens, die een groot aandeel gehad heeft in het mogelijk maken voor mij van deze verrijkende literatuurstudie, verdient het om extra in de verf gezet te worden. Ten slotte zijn er nog enkele mensen die zeker niet vergeten mogen worden in deze dankbetuiging. Prof. P. Deprez, die zijn instemming gaf voor het afleggen van de bijhorende stages (in het kader van de masterproef deel II) en meneer Matthys, voor de informatieve en administratieve steun. Het was werkelijk een boeiende en inspirerende manier om met diergeneeskunde om te gaan. Nogmaals hartelijk dank voor alles aan alle voorgenoemden. INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING…………………………………………………………………………………………….....I NLEIDING……………………………………………………………………………………………………….. LITERATUURSTUDIE………………………………………………………………………………………...... 1. Situering…………………………………………………………………………………..………............. 1.1 Het immuunsysteem……………………………………………………………………………………… 1.2 Immuun-gemedieerde aandoeningen………………………………………………………………….. 2. KLASSE I: Auto-immune aandoeningen ……………..……………………………………………… 2.1 Situering…………………………………………………………………………………………………… 2.2 Ontstaan…………………………………………………………………………………………………… 2.3 Aandoeningen bij het rund……………………………………………………………………………..... 2.3.1 Auto-immune infertiliteit………………………………………………………………………………... 2.3.2 Auto-immune hemolytische anemie………………………………………………………………….. 2.3.3 Alopecia areata…………………………………………………………………………………………. 3. KLASSE II: Immunodeficiënties……………………………………………………………………….. 3.1 Primaire of congenitale immunodeficiënties…………………………………………………………. 3.1.1 Aandoeningen bij het rund…………………………………………………………………………….. 3.1.1.1 Boviene leukocyten adhesie deficiëntie…………………………………………………………… 3.1.1.2 Chédiak-Higashi……………………………………………………………………………………… 3.1.1.3 Andere: Selectieve IgG subklasse deficiëntie en gecombineerde immunodeficiëntie………. 3.2 Secundaire of verworven immunodeficiënties………………………………………………………… 4. KLASSE III: Overgevoeligheidsreacties……………………………………………………………… 4.1 Type I overgevoeligheid………………………………………………………………………………... 4.1.1 Omschrijving…………………………………………………………………………………………..... 4.1.2 Klinische manifestatie………………………………………………………………………………..... 4.1.3 Aandoeningen bij het rund……………………………………………………………………........... 4.1.3.1 Melkallergie………………………………………………………………………………………….. 4.1.3.2 Familiale allergische rhinitis (hooikoorts)………………………………………………………… 4.1.3.3 Andere: allergie tegen besmettelijke boviene pleuropneumonie-vaccin en hypodermose…. 4.2 Type II overgevoeligheid……………………………………………………………………………….. 4.2.1 Omschrijving…………………………………………………………………………………………... 4.2.2 Aandoeningen bij het rund…………………………………………………………………………... 4.2.2.1 Boviene Neonatale pancytopenie………………………………………………………………… 4.2.2.2 Hemolytische ziekte bij neonati…………………………………………………………............... 4.2.2.3 Infertiliteit……………………………………………………………………………………………… 4.3 Type III overgevoeligheid……………………………………………………………………………...... 4.3.1 Omschrijving…………………………………………………………………………………………..... 4.3.2 Aandoeningen bij het rund…………………………………………………………………………..... 4.3.2.1 Overgevoeligheidspneumonie……………………………………………………………………… 4.4 Type IV overgevoeligheid……………………………………………………………………………….. BESPREKING………………………………………………………………………………………..…………. REFERENTIELIJST………………………………………………………………………………..…………… p. 1 p. 2 p. 4 p. 4 p. 4 p. 5 p. 6 p. 6 p. 8 p. 8 p. 8 p. 10 p. 10 p. 11 p. 11 p. 12 p. 12 p. 14 p. 14 p. 15 p. 16 p. 16 p. 16 p. 16 p. 17 p. 17 p. 17 p. 18 p. 18 p. 18 p. 18 p. 18 p. 21 p. 22 p. 22 p. 22 p.23 p. 23 p. 23 p. 24 p. 25 SAMENVATTING – KEY WORDS Deze literatuurstudie heeft als doel een overzicht te geven van de mogelijke immuun-gemedieerde aandoeningen bij rundvee. Hierbij wordt aandacht besteed aan de belangrijkste kenmerken van de aandoening, nieuwe invalshoeken en hiaten in de huidige theorieën of kennis. Vermits boviene leukocyten adhesiedeficiëntie (in de vorige eeuw) en boviene neonatale pancytopenie (deze eeuw) meer relevant geweest zijn respectievelijk zijn, wordt hier dieper op ingegaan. De verschillende aandoeningen worden ingedeeld in 3 groepen naargelang de aard van de immunologische malfunctie: 1. Auto-immune reacties, waaronder auto-immune infertiliteit, auto-immune hemolytische anemie en alopecia areata 2. Immunodeficiënties, waaronder boviene leukocyten adhesiedeficiëntie, chédiak-higashi, selectieve Ig G subklasse en gecombineerde immunodeficiëntie 3. Overgevoeligheidsreacties, die in 4 subgroepen ingedeeld worden (volgens het classificatiesysteem van Gell en Coombs. (1)) 3.1 Type I overgevoeligheidsreacties (Ig E gemedieerd), waaronder melkallergie, familiale allergische rhinitis, allergie door vaccinatie tegen besmettelijke boviene pleuropneumonie en hypodermose 3.2 Type II overgevoeligheidsreacties (antistof geïnduceerde cytotoxiciteit), waaronder boviene neonatale pancytopenie, hemolytische ziekte bij neonati en infertiliteit 3.3 Type III overgevoeligheidsreacties (antistofaccumulatie die resulteert in lokale neutrofilie), waaronder overgevoeligheidspneumonie 3.4 Type IV (‘vertraagd type van overgevoeligheid’, door een antigeen-T lymfocyten-interactie) Keys words: Auto-immuniteit - Rundvee - Hypersensitiviteit – Immunodeficiëntie - Immunopathologie 1 INLEIDING Dagelijks komt het lichaam in contact met tal van pathogenen en vreemde antigenen, maar slechts zelden leidt dit tot ziekte. Er moet dus een systeem bestaan dat de integriteit van het organisme bewaart. Deze complexe verdedigingseenheid wordt ‘het immuunsysteem’ genoemd. Indien deze niet in staat is een potentieel gevaar te neutraliseren of in geval van malfunctie, kan er ziekte ontstaan. Wanneer de primaire oorzaak van een aandoening bij het immuunsysteem ligt, spreekt men van een ‘immuun-gemedieerde aandoening’. Immuun-gemedieerde aandoeningen omschrijven een deel van het onderzoeksgebied van de immunopathologie. Deze discipline heeft als eerste doel het begrijpen van de pathogenese. Hoe meer men te weten komt over de ontwikkeling van een aandoening, hoe efficiënter men naar aangrijpingspunten voor de behandeling ervan kan zoeken en de diagnostiek op punt kan stellen. Deze inzichten kunnen ook van profylactisch belang zijn (bvb. genetische selectie bij erfelijke factoren, aanpassingen in management bij invloed van omgevingsfactoren). Een tweede doel is het begrijpen van de gevolgen van specifieke malfuncties. Zo kan men extra inzichten krijgen over de werking van het immuunsysteem. Het voorkomen van deze aandoeningen is over het algemeen vrij beperkt. Toch zijn er enkele aandoeningen die zeker niet onbelangrijk zijn (geweest) in Europa (en meer specifiek, België), met name boviene leukocyten adhesie deficiëntie (BLAD) en boviene neonatale pancytopenie (BNP). In de jaren ’80 was BLAD een van de meest belangrijke genetische aandoeningen op wereldniveau in de boviene agricultuur (2). Het betrof voornamelijk Hostein Friesian-kalveren, welke een aanzienlijk aandeel van de Belgische veestapel innamen (en nog steeds innemen (2). De doelgerichte bestrijding, zijnde georganiseerde genetische selectie (3), werd mogelijk gemaakt door het ontrafelen van de immunopathogenese. Daar de mortaliteit erg hoog was, is het onder controle krijgen van BLAD van economisch belang geweest voor menig veehouder. Dé immuun-gemedieerde aandoening van deze eeuw is BNP. Opvallend was de abrupte, geografisch vrij sterk afgelijnde opkomst in 2008-2009 (4). Zo werden de meeste gevallen geregistreerd in West- en OostVlaanderen, terwijl Wallonië en het Waals Gewest de dans ontsprongen (5). Het gaat om kalveren (ook ‘bloederkalveren’ genoemd) van melk- en vleeskoeien (5) die –meestal- sterven binnen de eerste levensmaand ten gevolge van bloedverlies en secundaire infecties (6). Vermits de mortaliteit op 90% geschat wordt (4) en het voorkomen een aanzienlijk aandeel van de Belgische veestapel omvat, is het wederom van economisch belang om BNP efficiënt te bestrijden. In 2011 is er licht geworpen op een relevante factor in de immunopathogenese (één specifiek boviene virale diarree vaccin, nl. PregSure®BDV ,( 7)), maar dit heeft nog niet geleid tot het ideale controlebeleid. Daarnaast zijn er nog tal van andere immuun-gemedieerde aandoeningen die sporadisch voorkomen bij het rund. Om een duidelijk overzicht te verkrijgen, worden deze geclassificeerd en besproken volgens het 2 achterliggende principe van de abnormaliteit van het immuunsysteem. Zoals reeds vermeld zijn de 3 grote categorieën: auto-immune reacties, immunodeficiënties en overgevoeligheidsreacties. Dit is eerder een theoretische onderverdeling, daar overlappingen en verbanden voorkomen. 3 LITERATUURSTUDIE 1. Situering 1.1 Het immuunsysteem Het immuunsysteem is een complexe verdedigingseenheid die het lichaam beschermt tegen de potentiële gevaren waarmee het dagelijks in contact komt. Dit systeem is opgebouwd uit verschillende organen en celtypes en wordt naargelang de werking in 2 grote delen opgesplitst: respectievelijk aangeboren en verworven of specifieke immuniteit (8, 9). Wanneer een pathogeen agens het lichaam tracht binnen te dringen, komt het allereerst in contact met fysieke en chemische barrières (deze behoren volgens sommige auteurs niet tot het immuunsysteem) (8, 10, 11). Vervolgens treedt de aangeboren en ten slotte de verworven immuniteit in actie (8). De aangeboren immuniteit is van oorsprong één van de meest primitieve onderdelen van het immuunsysteem en kan bij alle dieren en planten teruggevonden worden (12). Het is tegen een groot gamma van pathogenen gericht en bestaat uit o.a. een cellulaire (vb. macrofagen) en een fysiologische (vb. natuurlijke antistoffen (13), complement (14)) component. Een van de grote verschillen met de verworven immuniteit is dat er slechts een beperkt immunologisch geheugen wordt opgebouwd (15, 16). Overlappend met, maar uren tot dagen na de aangeboren immuniteit, treedt de verworven immuniteit op. Deze heeft in tegenstelling tot voorgaande slechts één doelwit-pathogeen (‘het antigeen’). Het is een meer verfijnd systeem waarbij lymfocyten een agens herkennen d.m.v. een interactie tussen het antigen en antigeen-specifieke receptoren op het oppervlak van de lymfocyt waardoor ze de immuunrespons kunnen richten naar dit antigeen. Zo kan er efficiënter gereageerd worden. Het opbouwen van deze reactie vergt tijd, maar dankzij de aanleg van een immunologisch geheugen verloopt dit veel sneller bij latere herinfectie door hetzelfde pathogeen of contact met hetzelfde antigeen (17). Van dit principe heeft men optimaal gebruik gemaakt bij het bestrijden van vele infectieuze agentia (4 groepen: bacteriën, virussen, fungi en parasieten) door de ontwikkeling van vaccins (18, 19). Om efficiënt te functioneren moet het immuunsysteem vier taken volbrengen: 1. Detecteren van pathogenen (20) 2. Infectie intomen of volledig elimineren (21) 3. In de hand houden van de immuunrespons (‘immunoregulatie’) (22) 4. Bescherming individu tegen herinfectie met zelfde agens (‘immunologisch geheugen’) (23) Indien dit echter niet gebeurt, kan dit aanleiding geven tot het ontstaan van een immuun-gemedieerde aandoening. Vb. Falen van taak 4 maakt de weg vrij voor overgevoeligheids- en auto-immune reacties. 4 1.2 Immuun-gemedieerde aandoeningen Een immuun-gemedieerde aandoening is een aandoening waarbij het ziektebeeld veroorzaakt wordt door een afwijkend functioneren van het immuunsysteem. Op basis van de aard van deze malfunctie kunnen drie grote klassen onderscheiden worden (zie figuur 1): auto-immune aandoeningen, immunodeficiënties en overgevoeligheidsreacties. Wel dient opgemerkt te worden dat dit een louter theoretische onderverdeling is daar er ten eerste overlappingen tussen de verschillende groepen voorkomen (vb. rol van DTH in autoimmune orchitis (24, 25, 26)) en ten tweede er soms een causaal verband staat tussen deze abnormaliteit van het immuunsysteem (vb. auto-immuniteit als complicatie van T-cel deficiënties ( 27)). IMMUUN-GEMEDIEERDE AANDOENINGEN auto-Immuun immuunsysteem herkent en reageert op lichaamseigen antigenen immunodeficiëntie s één of meerdere componenten van het immuunsysteem zijn defect primair (I°) congenitaal - auto-immune fertiliteit - auto-immune hemolytische anemie (AIHA) - alopecia areata een immuunreactie op vrijwel onschadelijke omgevingspartikels die tot weefselschade leidt secundair (II°) – behoort niet tot thema van de literatuurstudie - boviene leukocyten adhesie deficiëntie (BLAD) - chédiak-higashi - selectieve IgG2 deficiëntie - gecombineerde immunodeficiëntie Fig. 1 Indeling van de immuun-gemedieerde aandoeningen in 3 groepen volgens het type reactie. Deze is gebaseerd op de Gell en Coombs classificatie (1). 5 overgevoeligheidsreactie TYPE I: - melkallergie - familiale allergische rhinitis - allergie aan vaccin tegen besmettelijke boviene pleuroneumonie - hypodermose TYPE II: - hemolytische ziekte bij neonati (HDN) - neonatale pancytopenie (BNP) -infertiliteit TYPE III: - overgevoeligheidspneumonie TYPE IV 2. KLASSE I: Auto-immune aandoeningen 2.1 Situering Wanneer lichaamsvreemde moleculen (met moleculair gewicht >10.000D (28) het lichaam binnendringen kunnen deze, na herkenning door het verworven immuunsysteem, een immuunreactie met productie van antistoffen induceren, m.a.w. ze zijn immunogeen (29, 30). Deze moleculen functioneren als ‘antigenen’. Ze bestaan uit een complexe mengeling van proteïnen, glycoproteïnen, polysachariden, lipiden en nucleoproteïnen (31). Dankzij verschillende mechanismen worden lichaamseigen antigenen gevrijwaard van een immuunrespons. Dit heet ‘immunologische tolerantie’ (32). De belangrijkste mechanismen zijn gericht op de T-cel-werking, vermits deze een centrale rol speelt in de immuunrespons; klonale deletie (33), klonale anergie (34), het negeren van lichaamseigen antigeen (35) en interventie door regulatorische T-cellen (36). Wanneer T-cel tolerantie toch niet optreedt, zijn er een aantal mechanismen die maken dat antigeen-specifieke B cellen tolerant zijn of uitgeschakeld worden. T-CEL TOLERANTIE Klonale deletie (33) gaat door in de thymus tijdens de embryogenese. Antigeen-presenterende cellen (APC) gaan er lichaamseigen epitopen presenteren aan de aanwezige T-cellen en indien een hoge affiniteit vertoond wordt voor een bepaald epitoop ( dominant epitoop) wordt desbetreffende T-cel gedood (‘deletie’). Herkenning door een T-cel leidt echter niet altijd tot deletie. Dit geldt voor cryptische epitopen, die in lage concentratie op MHC II gebonden worden ( lage affiniteit). De achterliggende reden is dat deze antigenen voor het immuunsysteem afgeschermd zijn (vb. zaadcel- of ooglensantigenen). Zo blijven er in een immunocompetent organisme normaliter een aantal T-cellen specifiek voor lichaamseigen antigenen. Wanneer antigeen presenterende cellen geen costimulatorisch signaal geven, kan de geprikkelde T-cel haar capaciteit om te reageren verliezen. Dit principe staat gekend als ‘klonale anergie’ (34). Een derde mechanisme is het ‘negeren’ van lichaamseigen antigeen in 3 gevallen (35): 1. Bij te lage hoeveelheid gepresenteerd antigeen 2. Beperkte concentratie van MHC-molecule op de antigeen dragende cel 3. Geen cytokine-interactie Ten slotte zijn er indicaties dat regulatorische T-cellen (Tregs (36)) in staat zijn autoreactieve T-cellen te inhiberen d.m.v. suppressieve cytokines (o.a. IL-10 en TGFβ). Het wordt mogelijk geacht dat ze ontstaan uit T-cellen die interactie vertonen met MHC moleculen én eigen antigeen herkennen, maar o.w.v. lage affiniteit voor het lichaamseigen antigeen toch naar de periferie gaan (36, 37). Zo zou elk normaal individu over een aantal ‘natuurlijke’ Tregs beschikken welke hyporesponsief zijn voor T-cel-activatie en suppressief t.o.v. andere T-cellen (38). 6 B CEL TOLERANTIE Voor het voorkomen van autoreactiviteit op niveau van de B cel bestaan er 3 mechanismen , nl. afwezigheid T helpercel (39), klonale deletie (40) en klonale anergie (41). Door bovenstaande mechanismen op T-cel-niveau zullen autoreactieve B cellen niet kunnen reageren ingevolge de afwezigheid van de onmisbare corresponderende T helpercel. Afwezigheid van een corresponderende B cel belet een T-cel daarentegen niet om te reageren op lichaamseigen antigenen (39). Klonale deletie bij B cellen berust op hetzelfde principe als bij T-cellen. Het grootste verschil is dat de B cellen hun primair lymfoïd orgaan, zijnde het beenmerg, wél verlaten en nog voor ze de secundaire lymfoïde organen bereiken sterven (waarschijnlijk via geprogrammeerde celdood of apoptosis) (40). De derde en laatste strategie berust op een omkeerbare anergie door gedaalde IgM receptor-expressie (Ig D receptor-expressie blijft onveranderd) bij contact met grote hoeveelheden opgelost lichaamseigen antigeen in secundaire lymfoïde organen (41). In een immunocompetent organisme blijven , ondanks de verschillende mechanismen tegen het herkennen van eigen antigeen, natuurlijke ( fysiologische) auto-antistoffen en auto-reactieve B- en T-cellen aanwezig (41). Bij inoculatie met lichaamseigen antigenen opgelost in Freunds adjuvans kunnen bijgevolg toch autoantistoffen opgebouwd worden. Deze reactie zal echter afnemen door de controlemechanismen en ten slotte verdwijnen. Indien echter de controle over deze auto-reactieve cellen wegvalt en deze gaan prolifereren en op grote schaal antistoffen produceren, kan een auto-immuunziekte ontstaan (42). Wel dient opgemerkt te worden dat er ook fysiologische auto-immuunreacties bestaan die onmisbaar zijn in verschillende processen, zoals: regulatie in het beëindigen van de antistoffenrespons (43) herkenning van verouderde cellen toepassing: ‘verversen’ erythrocyten, thrombocyten, neutrofielen, hepatocyten en niercellen apoptose van carcinogene cellen d.m.v. natuurlijke antistoffen (13) 7 2.2 Het ontstaan van auto-immuniteit ANTIGEEN Omgevingsfactoren Bij auto-immune aandoeningen is men er vaak te laat bij om de genen uitlokkende factor te kunnen vaststellen. Hetgeen wel geweten is, is dat het antigeen centraal staat bij het ontstaan, waarschijnlijk met omgevingsfactoren en genen als cofactoren (zie figuur 3). In een aantal AUTO-IMMUUNZIEKTE gevallen werd dit bewezen (44, 45). Fig. 3 Factoren van belang bij het ontstaan van een auto-immune aandoening. Mogelijke ontstaanswegen zijn: 1. Voor immuunsysteem bereikbaar worden van cryptische antigenen (46) 2. Ontstaan nieuwe epitopen op lichaamseigen antigenen 3. Kruisreactiviteit met micro-organismen (vb. Yersinia enterolytica) (47) Aandoeningen, ontstaan op deze manier, vallen niet in het kader van deze literatuurstudie, daar de primaire oorzaak niet bij het immuunsysteem ligt. 4. Falen suppressormechanismen (vb. suppressor T-cel) (38) 5. Inductie door virussen en bacteriën (48, 49) Aandoeningen, ontstaan op deze manier, vallen niet in het kader van deze literatuurstudie, daar de primaire oorzaak niet bij het immuunsysteem ligt. 6. Link met histocompatibiliteitsantigenen (o.a. associatie met bezit van bepaalde MHC klasse II haplotypen) 7. Hormonale invloeden 8. Omgevingsfactoren (vb. chemische stoffen) (50, 45) 2.3 Aandoeningen bij het rund 2.3.1 Auto-immune infertiliteit INLEIDING Infertiliteit kan door veel uiteenlopende factoren geïnduceerd worden (51, 52). Een van de mogelijke oorzaken is een immuunreactie waarbij autoantistoffen tegen voortplantingscellen (of hun precursoren) gevormd worden (53). Verschillende onderzoeken indiceerden dat een overgevoeligheidsreactie type IV (Delayed Type of Hypersensitivity of DTH) na een testisletsel een sleutelrol speelt bij het induceren en/of onderhouden van de auto-immune reactie (24, 26, 54). Hiernaast kan infertiliteit volledig veroorzaakt worden door een overgevoeligheidsreactie van het vrouwelijk dier op de spermatozoïden (zie p. 22). MANNELIJKE AUTO-IMMUNE INFERTILITEIT De testis is een immunologisch geprivilegieerd orgaan. Er wordt namelijk een immunosuppressief micromilieu gecreëerd met als doel de kiemcellen (en hun meer gedifferentieerde vormen) vrij te stellen van een immunologische aanval, omdat hun antigenen niet als lichaamseigen herkend worden (afwezigheid van negatieve selectie tijdens de embryonale fase doordat deze antigenen dan niet tot expressie komen)( (55). Dit systeem kan op verschillende manieren verstoord worden en aldus tot auto-immune aspermatogenetische 8 infertiliteit leiden. Een van die manieren is het verbreken van de testis-bloedbarrière bij trauma van de testis (56). Dit brengt een overgevoeligheidsreactie type IV teweeg tegenover de autologe testiscellen (52). Deze overgevoeligheidsreactie zou een sleutelrol spelen bij het induceren en/of onderhouden van de auto-immune reactie . Daarnaast bestaat er een experimenteel model voor auto-immune infertiliteit bij mannelijke organismen, bekend als ‘Experimentele Auto-immune Orchitis (EAO) bij muizen’ (26). Het wordt geïnduceerd door subcutane of intraveneuze injectie van genetisch equivalente of analoge kiemcellen (immunologisch gelijkwaardig) zonder adjuvans en creëert een analoog histopathologsich beeld als bij aspermatogenetische infertiliteit (26). Dit bevestigt de mogelijke sleutelrol van een DTH in inductie en onderhoud van de autoimmuunreactie (24, 26, 54). Echter op het moment van infertiliteit wordt dit beeld vaak niet meer waargenomen, omdat de infertiliteit een gevolg is van herhaaldelijke auto-immune reacties ( met hypersensitiviteit) die in het verleden hebben plaatsgegrepen (57). VROUWELIJKE AUTO-IMMUNE INFERTILITEIT Auto-immune oöphoritis is een aandoening waarbij zowel ontstekingscellen als autoantistoffen tegen ovariële antigenen aanwezig zijn. Deze auto-immune inflammatie leidt tot destructie, atrofie en ten slotte fibrose van de ovaria (58). Daarnaast kunnen autoantistoffen tegen antigenen van het endometrium ook infertiliteit teweeg brengen (59). In het algemeen zijn auto-immune aandoeningen, met of zonder klinische manifestaties, soms geassocieerd met infertiliteit bij zowel mannelijke als vrouwelijke runderen. Via serum-autoantistoffen of door vasculitis t.g.v. immuuncomplexen (…)kan de fertiliteit belemmerd worden (26, 58). Zo overlappen andere auto- immune aandoeningen met auto-immune oöphoritis die vaak geassocieerd is met één of meerdere auto-immune aandoeningen (59). 9 2.3.2 Auto-Immune Hemolytische Anemie Auto-immune hemolytische anemie (AIHA) is een door erythrolyse veroorzaakte anemie, geïnduceerd door autoantistoffen tegen lichaamseigen erythrocyten en/of precursoren ervan in het beenmerg (60, 61). Deze anemie kan regeneratief of non-regeneratief (wanneer ook de precursoren worden aangevallen door de autoimmune reactie) zijn. Bij runderen komt AIHA slecht zelden voor. Het gaat om een extra- of intravasculaire lyse van IgG en/of IgM gebonden erythrocyten via complement-gemedieerde lyse of antistoffen-afhanlekijke (CDCC) celgemedieerde cytotoxiciteit (ADCC) waarbij cellen van het reticulo-endotheliale systeem (vnl. macrofagen) betrokken zijn (60, 61). Er worden naargelang het verloop 3 vormen onderscheiden bij dieren, nl. acute, subacute en chronische AIHA. De diagnostiek is gebaseerd op de anamnese, differentiaaldiagnose met andere anemieën en een reeks mogelijke testen; bloedtelling, koude agglutinatie, directe Coombs test (positief bij subacute vorm) en/of de indirecte Coombs test en regeneratieve respons van het beenmerg. Volledig herstel komt vooral voor bij de subacute vorm na behandeling met immunosuppresiva (steroïden, cyclofosamide, azathioprine en soms andere), I.V. toediening van immunoglobulinen en symptomatische behandeling van de anemie. De prognose voor de andere vormen is minder gunstig. 2.3.3 Alopecia areata Alopecia areata (AA) is een huidaandoening met auto-immune achtergrond waarbij multipele cirkelvormige zones van haarverlies ontstaan (62). Tot vandaag de dag is het volledige verhaal van de pathogenese nog niet gekend. Er wordt, zeker met humane toepassingen voor ogen, onderzoek verricht d.m.v. proeven op muizen. Alopecia areata is een interessant model voor de studie van de inductie en pathogenese van weefsel-specifieke auto-immune aandoeningen (62, 63). Zoals reeds vermeld heerst er nog onduidelijkheid en controverse omtrent het ontstaan van alopecia areata. De verschillende onderzoeken hebben reeds licht geworpen op verscheidene belangrijke factoren. Resultaten wijzen erop dat het om een T-cel gemedieerde aandoening gaat waarbij autoreactieve T-cellen haarfollikelantigenen als doelwit hebben en de follikel infiltreren. Het gaat hier waarschijnlijk om antigenen uit de melanogenese, van de haarmatrix en de dermale papillen. Er is een infiltratie van lymfocyten en een aanwezigheid van IgG, IgM en C3 t.h.v. de haarfollikels. Specifiek voor haarfollikels is de beperkte MHCexpressie. Hierdoor reageren o.a. NK-cellen (natural killer cellen) er anders. Recent is het vermoeden ontstaan dat deze ook een rol spelen in de pathogenese van alopecia areata. Uit onderzoek bleek dat gedaalde aanwezigheid van NK-cellen het haarverlies in de hand werkt (64). Hiernaast zijn psychoemotionele stress en genetische achtergrond hoogstwaarschijnlijk van invloed (63) . Dit alles samen zou resulteren in de destructie van follikelcellen en het blokkeren van haargroei in de anagene fase. Zo collabeert de follikel en ontstaan cirkelvormige zones van haarverlies zonder merkbare ontsteking (62). De evidence-based behandeling bestaat uit toediening van corticosteroïden (triamcinolone acetaat) in de acute fase en contact immunotherapie met synthetische allergenen. De prognose is verdeeld, daar de behandeling lang niet altijd aanslaat. (62) Eén van de redenen is dat de behandeling dikwijls te laat komt, zijnde nadat de haarfollikels vernietigd zijn. Indien herstel optreedt gaat dit soms gepaard met blijvend pigmentverlies. 10 3. KLASSE II: Immunodeficiënties Wanneer één of meerdere componenten van het immuunsysteem defect zijn, spreekt men van ‘immunodeficiënties’. De gevolgen zijn van uiteenlopende aard en o.b.v. de oorzaak van de defecten worden twee groepen onderscheiden: de primaire en secundaire immunodeficiënties. Hier wordt iets verder in de tekst dieper op ingegaan. (65) De diagnose wordt meestal gesteld aan de hand van een voorgeschiedenis van infecties die dikwijls recidiverend zijn (herinfectie met zelfde of analoog agens) (66). Indien een infectieus proces onvoldoende tegengehouden kan worden, duidt dit op falen van de immunologische reactie. Vb1. Ettervorming (bacterieel) Ig-,complement-,fagocytose- defect. Vb2. Huidinfecties door fungi / herhaaldelijke virusinfecties T-cel gemedieerde afweer defect. (65) De aard van de infectie kan een indicator zijn voor het defect in het immuunsysteem. 3.1 Primaire of congenitale immunodeficiënties Primaire of congenitale immunodeficiënties zijn vrij zeldzame, erfelijke aandoeningen veroorzaakt door mutaties in een aantal immuun-gerelateerde genen. De mutaties zijn meestal recessief en autosomaal. De klinische manifestatie is erg uiteenlopend, maar over het algemeen is een terugkerende infectie bij jonge dieren of kinderen, vanaf dat de maternale immuniteit voldoende gedaald is, de indicatie om aan een immunodeficiëntie te denken (66). Eventueel kan de infectie gepaard gaan met auto-immune of allergische reacties of een overmatige lymfocytenproliferatie. De defecten kunnen zowel in het verworven als het aangeboren immuunsysteem voorkomen. Immunodeficiënties kunnen op elk niveau van het immuunsysteem optreden: T- of B cel-ontwikkeling, oppervlaktemoleculen nodig voor correcte lymfocytenfuncties, complement, cytokines, cytokinereceptoren en ten slotte moleculen die de effectorcellen moduleren. Deficiëntie in een van deze componenten van het immuunsysteem leidt echter niet noodzakelijkerwijs tot ziekte dankzij de complexiteit van het immuunsysteem en de verschillende mogelijke wegen waarlangs de afweermechanismen van het lichaam kunnen reageren en zo malfuncties kunnen compenseren. (65) 11 3.1.1 Aandoeningen bij het rund 3.1.1.1 Boviene leukocyten-adhesiedeficiëntie SITUERING EN VOORKOMEN Een van de meest belangrijke genetische aandoeningen op wereldniveau in de agricultuur voor runderen uit de vorige eeuw (vanaf de jaren ’80) is boviene leukocyten adhesiedeficiëntie (BLAD) (67). Het gaat hier om een autosomaal recessieve aandoening die zich klinisch manifesteert tijdens de eerste levensmaanden, met als gemeenschappelijk vertrekpunt een verstoorde immuunrespons door verminderde β2-integrine-expressie. Bij runderen is BLAD opgedoken bij Holstein Friesians. In de jaren ’50 en ’60 is de verspreiding in de hand gewerkt door het gebruik van kunstmatige inseminatie (KI), waarbij besmette Holstein Friesian stieren als spermadonors gebruikt werden. PATHOGENESE Centraal in de pathogenese staat het CD18 gen. Dit gen codeert voor een β-keten die samen met één van drie verschillende α-ketens (CD11a, CD11b en CD11c), vier β2-integrinen vormt, nl. LFA-1 (‘leukocyte function associated antigen’) met CD 11a, CR3 (‘complement receptor type 3’) of MAC-1 (‘macrophage 1 antigen’) met CD 11b en CR4 (‘complement receptor type 3’) met CD 11c. Integrinen zijn oppervlakte glycoproteïnen die tot expressie gebracht worden bij diverse types leukocyten. Ze spelen een rol in de celextra-cellulaire matrix en cel-cel interacties. Uit onderzoek op 20 Holstein Friesian kalveren met BLADsymptomen (2) is gebleken dat allen mutant waren voor beide allelen van het CD18 gen. Het ging hier over een puntmutatie van nucleotide 383 (adenine vervangen door guanine) die resulteerde in een substitutie van asparginezuur door glycine op aminozuur 128 (2, 3). Zo wordt de genregio getroffen die uiteindelijk zou moeten dienen om de sterk geconserveerde extracellulaire regio van de integrines aan te maken. Dit werd enkele jaren later bevestigd door stamboomanalyse en biochemische detectie d.m.v. restrictieve endonucleasen. (67). Daar de β2-integrinen essentieel zijn voor een goede werking van het afweersysteem, worden verschillende adhesie gerelateerde aspecten van de immuunrespons verstoord. Adhesie van leukocyten aan vasculaire endotheel en zo extravasatie of diapedese is bij BLAD de voornaamste . Het meest getroffen type leukocyt betreft de neutrofiel, deze kunnen niet meer diapederen, terwijl monocyten en lymfocyten nog andere moleculen Fig. 3 Cel-cel interacties tussen neutrofiel en vasculair endotheel bij neutrofielenmigratie t.h.v. inflammatie. aan hun oppervlak hebben die diapedese toelaten.. Aldus wordt inflammatie belemmerd door de afwezigheid van diapedese door neutrofielen (zie figuur 3). Ook een vertraagde opbouw van antistoffen en verlaagde antistoffentiterpiek wordt opgemerkt. 12 Carriers zijn dieren die heterozygoot zijn voor CD18 en bijgevolg slechts 1 gemuteerd allel per cel bevatten. Deze zijn klinisch normaal, daar het hier over een recessieve aandoening gaat. De expressie van β2integrinen op neutrofielen daalt immers met 10 tot 44% t.o.v. een volledig normaal rund. Dit wordt gecompenseerd door het opdrijven van alternatieve immuun-mechanismen; aldus is er geen fenotypische verandering waarneembaar bij deze dieren. (3) KLINISCHE MANIFESTATIE BLAD wordt in principe tijdens de eerste levensmaanden opgemerkt. Meestal gaat het om recurrente bacteriële infecties van weefsels die een barrière vormen met de buitenwereld, zoals de gastrointestinale tractus en muceuze membranen, vertraagde wondheling en groei (3). De kenmerken van de infectie zijn afhankelijk van de aard van het pathogeen agens. Enkele voorbeelden van symptomen zijn: koorts, gingivitis, periodontitis met tanduitval, diarree, verminderde eetlust en groeiachterstand (wegkwijnende dieren), bronchopneumonie, eczemateuze dermatitis, zwelling lymfeknopen en milt, stomatitis en sterfte . Het merendeel sterft tijdens de eerste levensmaanden, maar sommigen worden ouder dan 1 jaar met een groeiachterstand (67). DIAGNOSE Kalveren met een voorgeschiedenis van chronisch recurrente infecties, een laag geboortegewicht en een postnatale periode van lusteloosheid zijn de nummer één voor verder onderzoek naar BLAD. Een belangrijk criterium is het leukocytenaantal in de circulatie . Indien het om een aangetast dier gaat, kan deze tot 10 maal verhoogd ( 20-155 x 10⁶ /ml, terwijl dit normaal 5-10 x 10⁶/ ml is) zijn. Dit wordt ‘leukocytose’ genoemd. Daar het hier vooral om neutrofielen zal gaan, spreekt men ook van ‘neutrofilie’ i.p.v. leukocytose (68, 69). De definitieve diagnose gebeurt d.m.v. PCR (70) en RFLP (Polymerase Chain Reaction resp. Restriction Fragment Length Polymorfism). Stieren die gebruikt worden als spermadonors voor KI zijn wettelijk verplicht deze test te ondergaan. Hun BLAD-status wordt gepubliceerd (67) . BEHANDELING EN PROGNOSE Een in de praktijk toepasbare behandeling voor BLAD bestaat nog niet en de prognose is erg slecht (fataal). Het motto ‘beter voorkomen dan genezen’ is hier de gouden regel. Experimenteel zijn daarentegen reeds verscheidene successen geboekt: 1. Een BLAD-vaars van 8 maanden oud onderging een granulocyt transfusie (GT) . De eerste 3 uur na GT werden CD18-positieve neutrofielen in de bloedbaan en een toegenomen chemiluminescente respons (maat voor neutrofielenactivatie) in de perifere bloedbaan gedetecteerd. (71) 2. Bij mensen bestaat een vergelijkbare aandoening die LAD (leukocyten adhesiedeficientie) wordt genoemd. Een beenmergtransplantatie zorgde voor volledig herstel bij de mens. (72, 73) 3. Een beenmergtransplantatie bij een BLAD-vaars resulteerde in vooruitgang en stabilisatie gedurende een periode van 28 maanden (duur van monitoringsperiode). (74) 4. Bij honden werd d.m.v. vectortherapie (gentherapie waarbij virussen gebruikt worden om DNA te incorporeren in genetisch materiaal van gastheercellen van een ziek dier, met als gevolg het incorporeren van het genetisch correcte gen) (75)) met ‘foamy viruses’ volledig herstel bekomen. (76, 77) 13 Dankzij de genetische homologie en fenotypische analogie tussen BLAD en HLAD (Humane Leukocyten Adhesiedeficiëntie) is het rund het dier bij uitstek voor onderzoek naar LAD met doeleinden in de humane geneeskunde (2). Het beleid dat omtrent BLAD bij Holstein Friesians vanaf de jaren ’90 gevoerd werd, heeft zijn vruchten afgeworpen. Dankzij de verplichte tests van spermadonors, het bijhouden en publiceren van de BLAD-status en ten slotte het vermijden van fok tussen carrierdieren, wordt de BLAD-carrier status vandaag de dag als ‘onder controle’ beschouwd (3). 3.1.1.2 Chédiak-Higashi syndroom Het Chédiak-Higashi syndroom (CHS) is een autosomaal recessieve aandoening die sporadisch bij runderen voorkomt (78). Het werd voor het eerst geregistreerd bij Herefords en later ook bij Brangus- en Japans Zwarte Rundvee. Uit onderzoek bleek dat het waarschijnlijk gaat om een missense mutatie in de genlocus coderend voor de ‘lysosomal trafficking regulator’ (LYST) op chromosoom 28 (naar Yamakuchi H, Agaba M, Hirano T, et al., 2000, ref 79, (80). De gevolgen zijn erg uiteenlopend. Histologisch kunnen verschillende afwijkingen waargenomen worden. Karakteristiek zijn de grote lysosoomachtige (81), pleomorfe granules op te merken in het cytoplasma van perifere leukocyten (vnl. eosinofielen en neutrofielen, 78), renale tubulaire epitheelcellen (82) en Küpffer cellen (79). Daarnaast kan een onregelmatige verspreiding met ‘clumping’ van melaninegranules in haar en huid opgemerkt worden (83, 84). Andere afwijkingen op cellulair niveau zijn een verlaagde NK-activiteit (21-1), gedaalde functie van microtubuli (85) en ‘storage pool disease’ van thrombocyten (86). CHS-runderen worden relatief gemakkelijk opgemerkt a.d.h.v. hun oculocutaneuse albinisme (blekere vacht en grijskleurige iris), fotofobie, verhoogde bloedingsneiging (86, 87) en verhoogde vatbaarheid voor infecties (79). 3.1.1.3 Andere: Selectieve Ig G-subklasse deficiëntie, Gecombineerde immunodeficiëntie Dit zijn beide ongewone aandoeningen bij runderen. Selectieve Ig G subklasse deficiëntie is nog zeldzamer dan gecombineerde immunodeficiëntie. Het onvermogen om het gepaste immunoglobulinesubtype te synthetiseren wordt ‘selectieve Ig G-subklasse deficiëntie’ genoemd (88). De belangrijkste hieronder is de selectieve Ig G2-deficiëntie. Ig G2 staat normaal in voor humorale immuunrespons op bepaalde bacteriële carbohydraat-antigenen (88). Het falen van deze defensie kan recurrente, pyogene (89, 90) infecties van hoge en/of lage luchtwegen in de hand werken (88). Selectieve Ig G2-deficiëntie is verschillende malen vastgesteld in een kudde Deens rode runderen (91, 92). In deze gevallen waren de dieren vaak gezond, waardoor de hypothese ontstaan is dat significant lage Ig G2titers te wijten kunnen zijn aan individuele variaties (91, 92). Gecombineerde immunodeficiëntie (CID of SCID (93)) is een congenitale aandoening bij runderen waarbij zowel humorale als cellulaire immuniteit malfunctioneert (94). Een zeldzaam geval werd vastgesteld bij een Anguskalf, dat uiteindelijke aan systemische infecties overleed (95). 14 Hier wordt niet verder op ingegaan wegens gering belang bij runderen. 3.2 Secundaire of verworven immunodeficiënties Secundaire immunodeficiënties zijn erg analoog aan de primaire, met als grootste verschil dat de primaire oorzaak extrinsiek is (een prikkel, infectie, agens). Bijgevolg wordt het ziektebeeld meestal niet grotendeels veroorzaakt door de verworven immunodeficiëntie, maar door de primaire trigger. Dit valt niet onder de term ‘immuun-gemedieerd’, waarbij de symptomatologie voornamelijk veroorzaakt wordt door malfuncties van het immuunsysteem. 15 4. KLASSE III: Overgevoeligheidsreacties Overgevoeligheidsreacties zijn reacties van het adaptieve immuunsysteem, die weefsel beschadigen en uitgelokt worden door vrijwel onschadelijke omgevingspartikels zoals voedsel, medicijnen, stuifmeel (96). Echter ook ectoparasieten (vb. Rhipicephalus teek (97)) en helminthen (vb. Fasciola hepatica (98) en Ecchinococcus ,99) zijn in staat cutane overgevoeligheidsreacties te veroorzaken (hierop wordt echter niet verder op ingegaan). Er worden 4 types onderscheiden (naar Coombs en Gell, 1) op basis van de actieve componenten van het immuunsysteem. Zo worden type I, II, III gemedieerd door immunoglobulines en type IV door T-cellen. 4.1 Type I Overgevoeligheid 4.1.1 Omschrijving Een type I overgevoeligheidsreactie is een overmatige ontstekingsreactie op onschadelijke partikels in gang gezet door degranulatie van geactiveerde mastcellen en/of basofiele granulocyten (mastcellen en basofielen met Ig E gebonden op hun celoppervlak) in het blootgestelde weefsel (96, 100). Hierbij komen mediatoren vrij (meteen histamine, iets later leukotriënen en prostaglandines) (101). Soms spreekt men in deze context over een ‘allergische reactie’ (96, 100). Wel dient opgemerkt te worden dat term ‘allergische reactie’ ook reacties omvat die onafhankelijk van Ig E doorgaan. De gevolgen zijn erg verschillend in graad van ernst en lokalisatie. Tot een bepaalde hoogte zijn deze positief. Zo zorgt de ontstekingsreactie initieel voor het verwijderen van antigeen, weerstand tegen helminthen (99) en inverse predispositie voor kanker (96, 100). Indien het inflammatoir proces te uitgebreid wordt, zal dit hiernaast negatieve gevolgen in de vorm van weefselschade met zich mee brengen. In een notendop is een type I overgevoeligheidsreactie een inflammatoire respons op een onschuldig antigen waarbij de negatieve gevolgen de overhand nemen op de positieve en klinische symptomen ontstaan. 4.1.2 Klinische manifestatie Dit type overgevoeligheidsreacties manifesteert zich op 2 niveaus, nl. systemisch of gelokaliseerd. Het klinisch beeld wordt beïnvloed door 3 factoren, nl. de dosis geïnvadeerd allergeen, de plaats van intrede van betreffend allergeen en de hoeveelheid aanwezig allergeen-specifiek Ig E (102). Wanneer het allergeen rechtstreeks in de bloedbaan terechtkomt of snel geabsorbeerd wordt kan het verloop systemisch zijn (102). Men spreekt van ‘acute systemische anafylaxie’. Bij runderen wordt deze gekenmerkt door een sterke systemische hypotensie samengaande met een pulmonaire hypertensie (103). Dit beeld wordt veroorzaakt door een gegeneraliseerde vasodilatatie van capillairen en de meeste venules . Hiertegenover staan de pulmonaire bloedvaten, waar een histamine vasoconstrictie veroorzaakt (104, 105). Het meest getroffen orgaan is hier dan ook de long (106). Als gevolg van een constrictie van de longvenen en 16 bronchiolen zal het dier erge dyspnee en pulmonair oedeem vertonen. Daarnaast zullen de gladde spieren van de urineblaas en viscera contraheren, wat urineren, defecatie en tympanie zal induceren (106). De meest extreme vorm is een anafylactische shock bij gesensibiliseerde dieren. Reeds enkele seconden tot minuten na contact met het desbetreffend allergeen manifesteert zich een intense overgevoeligheidsreactie type I, waarbij het dier in shock en vervolgens dood kan gaan (100). De belangrijkste mediatoren die een rol spelen in het tot stand komen van het klinisch beeld zijn serotonine, kinines en leukotriënen (105, 107). Histamine neemt daarentegen geen vooraanstaande plaats in (met uitzondering van het effect op pulmonaire bloedvaten (104, 105)). Gelokaliseerde type I overgevoeligheidsreacties zijn minder ingrijpende allergische reacties die doorgaan op de plaats van intrede van het allergeen. Deze vorm komt het meest frequent voor (108). Voorbeelden zijn: melkallergie, allergie tegenover besmettelijke boviene pleuropneumonievaccin, … Deze worden hieronder verder uitgewerkt. 4.1.3 Aandoeningen bij het rund 4.1.3.1 Melkallergie Melkallergie is een auto-allergische aandoening bij melkkoeien, waarbij een type I overgevoeligheidsreactie optreedt tegenover α-caseïne (melkproteïne met potentieel iso-antigenische eigenschappen (109)) (110). Reeds in het begin van de vorige eeuw werd het vastgesteld bij Jerseys 111). Indien er stuwing in de uier ontstaat, kan de melk als het ware terug in de bloedbaan ‘geduwd’ worden door de toegenomen hydrostatische druk in de uier (110). De voordien min of meer afgeschermde α-caseïne komt zo binnen bereik van het immuunsysteem en aldus ontstaat een allergische reactie (109, 110). Deze stuwing wordt in 46% van de gevallen gezien bij het droogzetten, in 22% post partus en in 12% van de gevallen bij het stoppen met melken om de uier te laten expanderen met het oog op verkoop van het dier (112). De klinische manifestatie is afhankelijk van de intensiteit van de reactie en varieert van rusteloosheid, ongemak bij aanraking van de uier en/of lokale urticaria-achtige letsels tot depressie of excitatie (112). De prognose voor melkallergie (excl. in geval van ontstaan van anafylactische shock) is vrij goed daar het probleem door het dier onmiddellijk te melken verholpen kan worden. 4.1.3.2 Familiale allergische rhinitis (hooikoorts) Familiale allergische rhinitis is een seizoensgebonden overgevoeligheidsreactie type I uitgelokt door geïnhaleerde allergenen van verschillende bomen, gras, gewassen en schimmels (113). Er is sprake van genetische predispositie (113, 114). Familiale allergische rhinitis werd reeds geregistreerd bij Jersey- (115), Hereford- (116) en Holstein Friesians ingekruist met Angus runderen (113). Het betreft voornamelijk dieren die op gras staan en gaat spontaan over in de winter (115). Bij inhalatie van bovenstaande allergenen wordt massaal Ig E geïnduceerd. Het is niet onwaarschijnlijk dat Ig G een beschermend effect uitoefent door in competitie te gaan met Ig E voor bindingsplaatsen op het allergeen (116). De klinische manifestatie is een erg typisch beeld, nl. van rhinitis: mucoïde neusvloei (116), nasale pruritus, traanvloei en niezen (113). Dit kan 17 evolueren tot een chronische rhinitis waarbij granulomateuse letsels in de mucosae van de nasale nochae gevormd worden (115). De diagnose gebeurt a.d.h.v. intradermale huidtesten. 4.1.5.3 Andere: Allergie tegen besmettelijke boviene pleuropneumonie-vaccin en hypodermose 4.2 Type II Overgevoeligheid 4.2.1 Omschrijving Dit type overgevoeligheidsreactie berust op een zeer uitgebreide cellyse (‘cytotoxische overgevoeligheid), die wordt veroorzaakt door antistof-afhankelijke complementsactivatie (117). Het is vooral belangrijk bij bloedtransfusies (lyse erythrocyten) en neonatale hemolyse door maternale antistoffen. Andere oorzaken kunnen zijn: bepaalde medicijnen of besmettelijke ziekten (100). Hierbij kan anemie deel uitmaken van de neveneffecten resp. symptomenbeeld, maar daar dit geen aandoeningen op zich zijn wordt hier in deze literatuurstudie niet verder op ingegaan. 4.2.2 Aandoeningen bij het rund 4.2.2.1 Boviene neonatale pancytopenie (BNP) GESCHIEDENIS EN SPREIDING In 2008 en 2009 was er in België en de naburige lidstaten een plotse toename van het aantal kalveren met hemorrhagische diathese (4). Wanneer deze gevallen nader onderzocht werden, werd over de grote lijn vastgesteld dat het over een hemorrhagische diathese ten gevolge van een pancytopenie ging (5). De tot voor dan onbekende aandoening werd ‘BNP’ geheten. Retrospectief werd geconcludeerd dat het eerste geval zich voordeed in Duitsland (2005, (118)) en dat België volgde in 2006 (Cussler; unpublished observation, via 7) . In België werden vooral in West- en Oost-Vlaanderen gevallen geregistreerd (4). Naast België en Duitsland werden ook Nederland (118), Groot-Brittanië (119), Frankrijk (120), Spanje (121) en Italië (121) getroffen. OMSCHRIJVING EN VOORKOMEN Het gaat hier om een relatief zeldzame aandoening bij kalveren jonger dan 1 maand waarbij zich abnormale hemorrhagische verschijnselen ontwikkelen en meestal sterfte optreedt (5). Zowel melk- als vleesvee wordt getroffen onafhankelijk van het geslacht (België: 50% Holstein Friesian, 43% Belgisch Witblauw, 7% dubbeldoel runderen) (5). Karakteriserende voor BNP zijn de pancytopenie, beenmergaplasie en verhoogde bloedingsneigingen. De pathogenese is nog niet volledig opgehelderd tot in de kleinste details, maar een onderzoek (door Bastian M., Holsteg M., Hanke-Robinson H. et al., 2011, 7) toonde de relevantie van één specifiek boviene virale diarree vaccin bij de inductie van alloantistoffen in het moederdier aan. 18 PATHOGENESE Sinds 2011 wordt gepostuleerd dat het gaat om een allo-immune reactie van maternale antistoffen, geïnduceerd door PregSure®BDV, die via het colostrum worden opgenomen (7). PregSure®BDV is een geattenueerd vaccin tegen het boviene virale diarree virus (BVDV) met sterk adjuvans, waarbij hoge antistoffentiters bekomen worden (7). Het vaccin zou in staat zijn om bij het moederdier antistoffen te induceren tegen oppervlakte-antigenen van (7): 1. Boviene leukocyten (met uitzondering van de leukocyten met dezelfde antigenen als maternale leukocyten, reden: immunologische tolerantie (15)) (122) 2. Gebruikte cellijnen bij het maken van het vaccin (i.g.v. PregSure®BDV zijn dit boviene niercellen) (7) Dit kan bij het kalf resulteren in de opsonisatie van boviene leukocyten en niercellen, indien de alloantistoffen corresponderen met de antigenen van het kalf. De geopsoniseerde cellen worden vervolgens massaal door macrofagen gefagocyteerd (‘cytofagocytose’) (7). De kans op het ontstaan van BNP is groter bij koeien die de laatste dagen van de dracht hoge antistoffentiters tegen BVD hebben a.g.v. recente PregSure®BDVboostervaccinatie (A3). Wel dient opgemerkt te worden dat er een significante individuele variatie is bij de aanmaak van alloantistoffen. Deze wordt beïnvloed door immunologische tolerantie en het al dan niet tot expressie gebracht worden van de aanwezige alloantigenen (7). Aldus verklaart dit mechanisme het ontstaan van leukocytose, activatie van macrofagen, en nierceldestructie. Hiermee zijn echter de voornaamste oorzaken van het typisch beeld van BNP niet verklaard, nl. de cytopenie (in het bijzonder thrombocytopenie) en beenmergatrofie (panmyelophtisis). Het wordt mogelijk geacht dat ook deze veroorzaakt worden door Fcgemedieerde fagocytose door macrofagen ten gevolge van opsonisatie met alloantistoffen (5, 7) en/of dat andere mechanismen zoals antilichaam afhankelijke cellulaire cytotoxiciteit (ADCC) en complementactivatie (CDCC) een rol spelen (7). Daarnaast is nog niet volledig duidelijk waarom deze alloimmune reactie enkel bij PregSure®BDV-vaccins gezien wordt ondanks de mogelijkheid van andere BVD-vaccins tot inductie van alloreactiviteit (7). Een eerste mogelijke verklaring is dat enkel alloantistoffen geproduceerd worden in de aanwezigheid van een sterk adjuvans, omdat de BNP-geassocieerde antigenen zwak immunogeen zijn, en dat PregSure® dus een sterker adjuvans bevat dan de andere BDV vaccins (naar Bastan M., Holsteg M., Hanke-Robinson H, et al., 2001, 7). Een tweede mogelijke verklaring is dat de immunogeniciteit van de alloantigenen beïnvloed wordt door een adjuvans geïnduceerde conformatieverandering (naar Bastan M., Holsteg M., Hanke-Robinson H, et al., 2001, 7). Kortom het is aannemelijk dat het probleem van PregSure®BDV ligt bij een combinatie van het adjuvans en onvoldoende ‘zuivere’ virusantigenen (hier: aanwezigheid van boviene antigenische componenten in het vaccin) (7). KLINISCHE MANIFESTATIE BNP wordt gekarakteriseerd door een abnormale bloedingsneiging ( hemorrhagische diathese) (vandaar ‘bloederkalveren’) (5,123). Meestal komt deze hemorrhagische diathese tot uiting als langdurig bloeden bij het plaatsen van een oormerk of injectie (eerste ziekteteken), melena, bleke mucosae met gegeneraliseerde petechiën en ten slotte cutane bloedingen (ecchymosen) (5). Bijkomend vertonen de kalveren vaak een centrale depressie in het terminaal stadium en hoge koorts die niet reageert op NSAID-therapie (5). De kalveren worden normaal geboren en ontwikkelen de symptomen op een leeftijd van 10-20 dagen (5). 19 Gemiddeld 5 dagen na het ontwikkelen van de eerste symptomen treedt sterfte op ten gevolge van bloedverlies en secundaire infecties (6). Het is een aandoening met een lage incidentie, maar enorm hoge mortaliteit (90%) (5). BNP komt ook subklinisch voor, waarbij enkel een hematologische deviatie wordt opgemerkt (5). VERGELIJKING MET HEMOLYTISCHE ZIEKTE BIJ NEONATI Tussen BNP en HDN (zie 4.2.1.2) zijn verschillende overeenkomsten. Het gaat allebei om jonge kalveren die alloantistoffen opnemen via het colostrum, vervolgens snel verzwakken en niet veel later sterven. Daarom worden hieronder de voornaamste verschillen kort tegenover elkaar uitgezet: CRITERIUM HEMOLYTISCHE ZIEKTE BIJ NEONATI BOVIENE NEONATALE PANCYTOPENIE (HDN) (BNP) Leeftijd < 1 week < 1 maand Oorzaak alloimmuniteit - Anaplasmose-/ Babesia vaccin - PregSure®BDV-vaccin (- natuurlijke sensibilisatie) Pathogenese Massale erythrolyse Pancytopenie (leukocytopenie, >regeneratieve anemie thrombocytopenie) + beenmergaplasie >verhoogde bloedingsneiging (> nietregeneratieve anemie) DIAGNOSE Een eerste aandachtspunt bij het diagnosticeren van BNP is de anamnese. Het gaat om kalveren, met een PregSure®BDV-gevaccineerd moederdier, die colostrum hebben opgenomen en op 10-20 dagen oud verhoogde bloedingsneigingen ontwikkelen met uiteindelijk sterfte binnen de 5 dagen. Bij hematologisch onderzoek worden een significante pancytopenie (vnl. thrombocytopenie (< 100 x 109 thrombocyten/L), leukocytopenie (< 3.0 x 109 leukocyten/L), maar ook erythrocytopenie) en licht verlengde prothrombinetijd (PT) opgemerkt (5). Daarnaast wordt bij autopsie een typisch beeld waargenomen, bestaande uit gegeneraliseerde bloedingen (petechiën en ecchymoses) en variabele lymfadenopathie (5). Ten slotte is ook histhopathologisch onderzoek een optie (5). BEHANDELING EN PROGNOSE Reeds verschillende antibiotica, anti-inflammatoire middelen en hoge dosissen dexamethasone zijn aangewend als therapeutica, maar onafhankelijk van de behandeling bleef de overlevingskans slechts 10% (5). 20 4.2.2.2 Hemolytische ziekte bij neonati (HDN) OMSCHRIJVING EN VOORKOMEN Hemolytische ziekte bij neonati is een immuun-gemedieerde aandoening bij pasgeborenen waarbij massale isoerythrolyse optreedt ten gevolge van absorptie van autoantistoffen tegen eigen bloedgroepantigenen vanuit colostrum (124). Het wordt daarom ook wel ‘neonatale isoerythrolyse’ genoemd. Deze allo-immune hemolyse is bij runderen eerder zeldzaam. De eerste gevallen werden ontdekt in de jaren ’60 in Queensland, Australië (124). PATHOGENESE De beginselen van HDN-ontwikkeling liggen bij de sensibilisatie van het moederdier tegen foetale erythrocyten (125). Dit kan op verschillende manieren gebeuren, nl. : 1. Tijdens de dracht kan foetaal bloed via lekkage in het moederdier terechtkomen 2. Wanneer het moederdier voor de partus gevaccineerd wordt tegen piroplasmose (126), anaplasma of babesia (127). Deze vaccins bevatten immers piroplasma of anaplasma respectievelijk babesia geïnfecteerde erythrocyten en hebben als mogelijk neveneffect inductie van antistoffen tegen desbetreffende erythrocytenantigenen. Dit is bij runderen de voornaamste oorzaak. 3. Bloedtransfusies tussen niet compatibele bloedgroepen (128). 4. Contact met heterofiele antigenen. Deze antistoffen komen naderhand terecht in het colostrum en worden zo doorgegeven aan de neonatus, die deze doorheen de darmwand absorbeert. Indien de ingekruiste stier dezelfde bloedgroepantigenen heeft én kalf de paternale heeft overgeërfd, zullen in de foetale circulatie antigeen-antistofcomplexen gevormd worden en zal HDN ontwikkelen. De ernst van de symptomen is gecorreleerd met de opgenomen hoeveelheid colostrum en bijhorende antistoffentiters. Bij een mild verloop brengt dit een acute hemolyse teweeg met anemie, icterus en meestal sterfte binnen de eerste levensweek. Bij acute gevallen merkt men sterfte binnen de 2u na zuigen met dyspnee en hemoglobinurie op (124). Het overlijden wordt veroorzaakt door een uitgebreide intravasculaire coagulatie of DIC (Disseminated Intravascular Coagulation) t.g.v activatie bloedstolling door erythrocyt restanten (129). DIAGNOSE Omwille van het typisch verloop gebeurt de diagnose voornamelijk op basis van de anamnese: een pasgeboren kalf dat gezond geboren wordt en na colostrumopname verzwakt en binnen de eerste 5 dagen geelzuchtverschijnselen gaat vertonen (124). Daarnaast kunnen in het laboratorium verschillende testen gedaan worden: 1. Maternaal serum, plasma of colostrum onderzoeken op de aanwezigheid van desbetreffende antistoffen. 2. Daar de erythrocyten van aangetaste kalveren anti-immunoglobuline positief zijn, zal hemolyse optreden bij toevoegen van vers konijnenserum . Het complementsysteem (uit het vers konijnenserum) wordt namelijk getriggerd door de immunoglobuline gemerkte erythrocyten. 3. Maternaal colostrum samenvoegen met bloed van de neonatus. Indien agglutinatie optreedt, duidt dit op de aanwezigheid van desbetreffende antistoffen. 21 Tenslotte zijn bij de autopsie erg longoedeem (129), splenomegalie en donkere nieren terug te vinden. Bij histologisch onderzoek daarvan zijn de verschillen met organen van een gezond dier niet significant. BEHANDELING EN PROGNOSE Er kan op twee manieren gehandeld worden bij het bestrijden van hemolytische ziekte bij kalveren: profylactische of therapeutisch. De profylaxie houdt in dat men op een meer selectieve manier gaat kweken met dieren, rekening houdend met de bloedgroep van de koe (125). De therapeutische aanpak is minder efficiënt. Indien een mild geval van HDN snel geconstateerd wordt, kan een combinatie van onmiddellijk stoppen met zogen bij moederdier en overschakeling naar niet-reactief colostrum, toediening van immunosuppresiva en ondersteunende bloedtransfusies het kalf redden (125). Bij acute gevallen is, door het zeer snelle verloop, de tijd om in te grijpen quasi nihil. De prognose voor HDN is in het algemeen slecht, vermits de meeste kalveren sterven binnen de eerste levensweek (124). 4.2.2.3 infertiliteit Op verschillende manieren kan immuun-gemedieerde infertiliteit ontstaan. Op pagina 8 werd reeds autoimmuun-gemedieerde infertiliteit besproken, waarbij DTH (overgevoeligheidsreactie type IV) een belangrijke rol speelde bij inductie en/of onderhoud van de auto-immune reactie. Ook bij koeien kunnen antistoffen worden geproduceerd tegen spermacomponenten, zijnde het zaadvocht of spermatozoïden (130, 131). Na KI of coïtus kan sperma geabsorbeerd worden doorheen de vaginale, uteriene of salpinxwand of zelfs peritoneum en hiertegen gesensibiliseerd geraken. Bij de mens wees onderzoek uit (door Naz, R. K. en A. C. Menge, 1994, ref. 132) dat het normaal is dat vrouwen sperma-antistoffen opbouwen. Deze worden echter geneutraliseerd door anti-sperma-antistoffen in het vrouwelijke serum en immunosuppressieve componenten in het sperma. Indien deze elementen niet langer in balans zijn, kan de vruchtbaarheid in gedrang komen. (132) 4.3 Type III overgevoeligheid 4.3.1 Omschrijving Het gaat hier om overgevoeligheidsreacties die door een lokale accumulatie van immuuncomplexen geïnduceerd worden (100). Wanneer immuuncomplexen gaan neerslaan, leidt dit tot complementactivatie. Hierbij worden de chemotactische peptiden C5a en C5b67 gevormd, die massaal neutrofielen aantrekken (14). Deze neutrofielen gaan ter plaatse zuurstofradicalen en enzymen vrijstellen en beschadigen zo omliggend weefsel. Dit type van overgevoeligheid wordt, naargelang de uitgebreidheid, ingedeeld in lokale en systemische type III overgevoeligheidsreacties. 22 4.3.2 Aandoeningen bij het rund 4.3.2.1 Overgevoeligheidspneumonie Overgevoeligheidspeumonie of extrinsieke allergische alveolitis is een longontsteking hoofdzakelijk veroorzaakt door een lokale overgevoeligheidsreactie type III op geïnhaleerde schimmelsporen van Micropolyspora faeni (133). Meestal gaat het om gesensibiliseerde dieren die reeds enige tijd met beschimmeld hooi gevoederd worden en aldus hoge antistoffentiters opbouwen in serum en alveolaire circulatie (134) . Micropolyspora faeni is een thermofiele actinomyceet die bij hoge temperaturen in hooi vermenigvuldigt en kleine sporen vormt (diameter: 1µm) die tot in het alveolair lumen geraken bij inhalatie (133). Op deze manier kan de bacterie diep in de longen binnendringen en er lokaal een overmatige ontstekingsreactie uitlokken door de stimulatie van pro-inflammatoire cytokinevrijstelling (135). Binnen het uur na inhalatie van de sporen zal een verhoogde ademhalingsfrequentie voordoen. Later ontstaan tachypnee, dyspnee, droge hoest, gedaalde eetlust en futloosheid (minder bewegen). Het verloop kan zowel acuut als chronisch zijn. De diagnose wordt gesteld a.d.h.v. de anamnese en eventueel bijkomende onderzoeken, zoals autopsie, broncho-alveolair lavage (BAL) en histologisch onderzoek. Typerend voor het autopsie beeld zijn het gegeneraliseerd oedeem en emfyseem gecombineerd met donkerrood uitzicht en fibrose van de anteroventrale longkwabben (134, 136). Op histologische coupes kunnen in het alveolair lumen vocht, neutrofielen, erythrocyten, eosinofielen en lymfocyten opgemerkt worden (deze cellen worden aldus bij BAL waargenomen) (136). De aanwezigheid van eosinofielen en lymfocyten wijst erop dat het niet louter om een overgevoeligheidsreactie type III gaat. 4.4 Type IV overgevoeligheid Een overgevoeligheidsreactie waarbij na uiterst 24-72 uren (Delayed Type of Hypersensivity-DTH) een gelokaliseerde weefseldestructie merkbaar wordt in de vorm van erytheem en verharding noemt men een type IV overgevoeligheidsreactie (137). De oorzaak is een antigeen-T lymfocyten-interactie via antigeenpresenterende cellen zoals macrofagen of dendritische cellen. Daarbij worden de T lymfocyten geactiveerd en produceren lymfokines, die o.a. macrofagen aantrekken en activeren. De geactiveerde macrofagen drijven de fagocytose intensiteit op en produceren hierbij hogere concentraties lysosomale enzymen. Deze enzymen kunnen in omliggend weefsel terecht komen en zo ontstaat lokale weefseldestructie. Dit type overgevoeligheidsreactie is oa. van belang bij het ontstaan en onderhouden van auto-immune infertiliteit en het ontstaan van tuberculose door Mycobacterium bovis (138). 23 BESPREKING Immuun-gemedieerde aandoeningen vallen onder het onderzoeksgebied van de immunopathologie (de studie van ziektebeelden die een (primaire/secundaire) oorsprong vinden bij malfuncties van het immuunsysteem). Dit is een relatief nieuwe discipline die de voorbije eeuw een enorme bloei heeft gekend. Bijna alle bronnen dateren bijgevolg uit de 20e en 21e eeuw (zie referentielijst). Er is niet altijd eenduidigheid vermits het immuunsysteem een zeer complex gegeven is waar men pas relatief recent onderzoek naar is beginnen doen. Er worden vaak verschillende aannemelijke hypotheses geopperd, zoals voor boviene neonatale pancytopenie waar men invloed van infectieuze agentia, toxische stoffen, genetische achtergrond (mutatie in stollingsfactor IX),… als uitlokkende de factoren suggereerde tot er in 2010 duidelijk werd dat een allo-immuun mechanisme een belangrijke rol speelde (5, 139). De ze theorie over allo-immuniteit ten gevolge van de PregSure®-vaccinatie bij moederdieren is eerder omslachtig. De voornaamste oorzaken van het typisch beeld van BNP worden hiermee niet verklaard, nl. de pancytopenie en beenmergatrofie (5). Ook werd in Duitseland, waar BNP ten opzichte van de andere landen frequent geregistreerd werd, BNP slechts opgemerkt bij 3 op 1000 koeien die gevaccineerd werden met PregSure (Cussler, unpublished observation). Het is dus niet onwaarschijnlijk dat andere factoren een rol spelen in de pathogenese van boviene natale pancytopenie. Een ander voorbeeld is de hypothese van de mogelijke auto-immune oorsprong van boviene spongiforme encephalopathie (140) die ondertussen achterhaald is (prionziekte (141)). Daarnaast zijn de steekproeven niet van grote omvang omdat immunopathologische aandoeningen eerder een toevalsbevinding zijn dan dagelijkse kost. Aldus is het des te moeilijker om opmerkzaamheden te danken aan het toeval van de pathognomische kenmerken te onderscheiden. Dit is een tweede belangrijke reden waarom vaak gebrek aan eenduidigheid en hiaten bestaan. Het is aldus ten zeerste van belang een kritische geest om te gaan met bronnen, zo recent mogelijke informatie te verzamelen en geen voldoening te nemen met om het even welke stelling. 24 Referentielijst [1’] Gell, P.G.H. and Coombs, R.R.A. (1963). The classification of allergic reactions underlying disease. In Clinical Aspects of Immunology.(Coombs, R.R.A. and Gell, P.G.H., eds) Blackwell Science . Bron: Trends in Immunology, (2003), ref: 100, p. 376 [2] Shuster, D. E., et al. (1992). Identification and prevalence of a genetic defect that causes leukocyte adhesion deficiency in Holstein cattle. Proceedings of the National Academy of Sciences 89(19): 9225-9229. [3] Nagahata, H. (2004). Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency (BLAD): A Review. Journal of Veterinary Medical Science 66(12): 1475-1482. [4] Friedrich, A., G. Rademacher, B.K. Weber, E. Kappe, A. Carlin, A. Assad, C. Sauter-Louis, A. Hafner-Marx, M. Büttner, J. Böttcher, and W. Klee, (2009). Gehäuftes Auftreten von Hämorrhagischer Diathese infolge Knochenmarkschädigung bei jungen Kälbern. Tierärztl. Umsch. 64, 423–431 [5] Pardon, B., et al. (2010). Haemorrhagic Diathesis in Neonatal Calves: An Emerging Syndrome in Europe. Transboundary and Emerging Diseases 57(3): 135-146. [6] Friedrich A, Klee W. (2009). Gehäuftes Auftreten von hämorrhagischer Diathese infolge Knochenmarkschädigung bei jungen Kälbern. Tierärztl Umschau 64:423–31 [7] Bastian, M., et al. (2011). Bovine Neonatal Pancytopenia: Is this alloimmune syndrome caused by vaccine-induced alloreactive antibodies? Vaccine 29(32): 5267-5275. [8] Murphey K., Travers P., Walport M. (2008), Janeway’s Immunobiology, 7: 1-4 [9] Wood, P. J. (2006). The immune system: recognition of infectious agents." Anaesthesia & Intensive Care Medicine 7(6): 179-180. [10] Wickett, R. R. and M. O. Visscher (2006). "Structure and function of the epidermal barrier. American Journal of Infection Control 34(10, Supplement): S98-S110 [11] Rumbo, M. and E. J. Schiffrin (2005). Intestinal epithelial barrier and mucosal immunity. Cellular and Molecular Life Sciences 62(12): 1288-1296. [12] Nürnberger, T., et al. (2004). Innate immunity in plants and animals: striking similarities and obvious differences. Immunological Reviews 198(1): 249-266. [13] Vollmers, H. P. and S. Brändlein (2007). Natural antibodies and cancer. Journal of Auto-immunity 29(4): 295-302. [14] Sarma, J. V. and P. A. Ward (2011). The complement system. Cell Tissue Res 343(1): 227-235. [15] Netea, Mihai G., et al. (2011). Trained Immunity: A Memory for Innate Host Defense. Cell Host & Microbe 9 (5): 355361. [16] Bonilla, F. A. and H. C. Oettgen (2010). Adaptive immunity. Journal of Allergy and Clinical Immunology 125(2, Supplement 2): S33-S40. [17] Ochsenbein, A. F. and R. M. Zinkernagel (2000). Natural antibodies and complement link innate and acquired immunity. Immunology Today 21(12): 624-630. [18] Zepp, F. (2010). Principles of vaccine design—Lessons from nature. Vaccine 28, Supplement 3(0): C14-C24. [19] Schijns, V. E. J. C. (2002). Antigen delivery systems and immunostimulation. Veterinary Immunology and Immunopathology 87(3–4): 195-198. [20] Akira, S., et al. (2006). Pathogen Recognition and Innate Immunity. Cell 124(4): 783-801. 25 [21] Chaui-Berlinck, J., et al. (2004). Conditions for pathogen elimination by immune systems. Theory in Biosciences 123(2): 195-208. [22] Ambrosius, H. (1986). Principles of immune regulation. Z Gesamte Inn Med 41(17): 461-464. [23] Zinkernagel, R. M. (2000). On immunological memory. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences 355(1395): 369-371.8. [24] Sanui, H., et al. (1983). Experimental allergic orchitis induced by unilateral intratesticular bacterial infection in guineapigs. Immunology 49(1): 45-51. [25] Itoh, M., et al. (1991). A new murine model of auto-immune orchitis induced by immunization with viable syngeneic testicular germ cells alone. I. Immunological and histological studies. Clin Exp Immunol 83(1): 137-142. [26] Naito, M., et al. (2012). Experimental auto-immune orchitis as a model of immunological male infertility. Medical Molecular Morphology 45(4): 185-189. [27] Berthet, F., et al. (1994). Clinical consequences and treatment of primary immunodeficiency syndromes characterized by functional T and B lymphocyte anomalies (combined immune deficiency). Pediatrics 93(2): 265-270. [28] Peter J. Delves,Seamus J. Martin,Dennis R. Burton,et al. (2011). Roitt’s essential immunobiology. John Wiley & Sons: 12e editie [29] Pradeu, T. and E. D. Carosella (2006). On the definition of a criterion of immunogenicity. Proceedings of the National Academy of Sciences 103(47): 17858-17861. [30] Dintzis, H. M., et al. (1976). Molecular determinants of immunogenicity: the immunon model of immune response. Proceedings of the National Academy of Sciences 73(10): 3671-3675. [31] Hoolboom-Van Dijck S.J.M. (1974) “Geneeskundig handwoordenboek” Stafleu’s wetenschappelijke uitgeverijmaatschappij b.v. Leiden (tweede, geheel herziene druk): 48 [32] Krensky, A. M. (2001). Immunologic tolerance. Pediatric Nephrology 16(8): 675-679. [33] Kappler JW, Roehm N, Marrack PC (1987). T-cell tolerance by clonal elimination in the thymus. Cell 49:273–280 [34] Jenkins MK, Mueller D, Schwartz RH, et al. (1991) Induction and maintenance of anergy in mature T-cells. Adv Exp Med Biol 292:167–176 [35] Murphey K., Travers P., Walport M. (2008), Janeway’s Immunobiology, 7: 273-276 [36] Mason, D. & Powrie, F. (1998). Control of immune pathology by regulatory T-cells. Curr. Opin. Immunol. 10: 649–655 [37] Kevin J. Maloy and Fiona Powrie (2001). Regulatory T-cells in the control of immune pathology. Nature Immunology 2: 816 – 822 [38] Shevach, E. M. (2000). Regulatory T-cells in auto-immmunity. Annu. Rev. Immunol. 18: 423 [39] Lang J, Jackson M, Teyton L, et al. (1996). B cells are exquisitely sensitive to central tolerance and receptor editing induced by ultralow affinity, membrane-bound antigen. J Exp Med; 184(5): 1685. [40] Buhl AM, Nemazee D, Cambier JC, et al. (2000). B-cell antigen receptor competence regulates B lymphocyte selection and survival. Immunol Rev 176:141–153 [41] Ferry H., Leung J.C.H., Graham Lewis, et al. (2006). B cell tolerance. Transplantation 81: 308–315 [42] Zelenay, S., et al. (2007). Physiopathology of natural auto-antibodies: The case for regulation. Journal of Autoimmunity 29(4): 229-235. 26 [43] Shoenfeld, Y. (1996). Common Infections, Idiotypic Dysregulation, Autoantibody Spread and Induction of Autoimmune Diseases. Journal of Auto-immunity 9(2): 235-239. [44] Brickman, C. M. and Y. Shoenfeld (2001). The mosaic of auto-immunity. Scandinavian Journal of Clinical & Laboratory Investigation 61(7): 3-15. [45] Tsonis, I. A., et al. (2007). Auto-immunity and pathophysiology. Journal of Auto-immunity 29(4): 203-205. [46] Lanzavecchia A.(1995). How Can Cryptic Epitopes Trigger Auto-immunity? J Exp Med 181:1945-1948 [47] D. Çorapçioğlu, V. Tonyukuk, M. Kiyan, et al. (2002). Relationship Between Thyroid Auto-immunity and Yersinia Enterocolitica Antibodies. Thyroid 12(7): 613-617 [48] Cooke, A. (2009). Infection and auto-immunity. Blood Cells, Molecules, and Diseases 42(2): 105-107. [49] Paroli, M., et al. (2000). Persisting viruses and auto-immunity. Journal of Neuroimmunology 107(2): 201-204. [50] Bigazzi, P. E. (1997). Auto-immunity caused by xenobiotics. Toxicology 119(1): 1-21. [51] Givens, M. D. (2006). A clinical, evidence-based approach to infectious causes of infertility in beef cattle. Theriogenology 66(3): 648-654. [52] Kokcu, A., et al. (2012). A panoramic view to relationships between reproductive failure and immunological factors." Archives of Gynecology and Obstetrics 286(5): 1283-1289. [53] Fayemi, O. (2005). SPERM ANTIBODIES AND REPRODUCTIVE EFFICIENCY IN THE ZEBU CATTLE IN SOUTH-WESTERN NIGERIA. Pakistan Veterinary Journal 25(3): 111-114. [54] Itoh, M., et al. (1991). A new murine model of auto-immune orchitis induced by immunization with viable syngeneic testicular germ cells alone. I. Immunological and histological studies. Clin Exp Immunol 83(1): 137-142. [55] Bellgrau, D., et al. (1995). A role for CD95 ligand in preventing graft rejection. Nature 377(6550): 630-632. [56] Sakamoto, Y., et al. (1995). Testicular injury induces cell-mediated auto-immune response to testis. J Urol 153(4): 1316-1320. [57] Kosuda, L. L. and Bigazzi, P. E. (1987). Animal models of testis auto- immunity. In: Immunology of the Male Reproductive System. Edited by P. E. Bigazzi. New York Marcel Dekker, pp. 253- 352 bron: .J Urol, 1995, ref. 2, p. 1316 [58] Yeon-Lim Suh, M.D. (1992).Auto-immune Oophoritis. Journal of Korean Medical Science 7 (3): 284-290. [59] Anderson, D. J. and J. A. Hill (1988). Cell-Mediated Immunity in Infertility. American Journal of Reproductive Immunology and Microbiology 17(1): 22-30. [60] Gehrs, B. C. and R. C. Friedberg (2002). Auto-immune hemolytic anemia. American Journal of Hematology 69(4): 258271. [61] Nassiri, S. M., et al. (2011). Bovine immune-mediated hemolytic anemia: 13 cases (November 2008–August 2009). Veterinary Clinical Pathology 40(4): 459-466. [62] Gilhar, A. and R. S. Kalish (2006). Alopecia Areata: A tissue specific auto-immune disease of the hair follicle. Autoimmunity Reviews 5(1): 64-69. [63] Bertolini, M., et al. (2012). Alopecia areata as a model for T-cell-dependent auto-immune diseases. Experimental Dermatology 21(6): 477-479. [64] Kaufman, G., et al. (2010). An unexpected twist in alopecia areata pathogenesis: are NK cells protective and CD49b+ Tcells pathogenic? Experimental Dermatology 19(8): e347-e349. 27 [65] Murphey K., Travers P., Walport M. (2008), Janeway’s Immunobiology, 7: 507-512 [66] Shyur, S.-D. and H. R. Hill (1996). Recent advances in the genetics of primary immunodeficiency syndromes. The Journal of Pediatrics 129(1): 8-24. [67] Gerardi, A. S. (1996). Bovine leucocyte adhesion deficiency: A review of a modern disease and its implications. Research in Veterinary Science 61(3): 183-186. [68] Gilbert, R. O., et al. (1993). Clinical manifestations of leukocyte adhesion deficiency in cattle: 14 cases (1977-1991). J Am Vet Med Assoc 202(3): 445-449. [69] Bernadina, W. E., et al. (1993). Leukocyte adhesion deficiency in a Dutch Holstein calf: a case with a clear-cut family history. Vet Immunol Immunopathol 37(3-4): 295-308. [70] Kehrli , M. E. Jr, Schmalstiey, F. C., Anderson, D. C. et al. (1990). Molecular definition of the bovine granulocytopathy syndrome: Identification of deficiency of the Mac-1 (CDllb/CD18) glycoprotein. American Journal of Veterinary Research 51, 1826-1836 Bron: Research in Veterinary Science (1996) 61, ref. 54, p 185-186 [71] Nagahata, H., et al. (1998). Survival of transfused CD18-positive granulocytes and their chemiluminescent response in a heifer with leukocyte adhesion deficiency. J Vet Med Sci 60(2): 261-262. [72] Fischer, A., et al. (1983). Bone-marrow transplantation for inborn error of phagocytic cells associated with defective adherence, chemotaxis, and oxidative response during opsonised particle phagocytosis. Lancet 2(8348): 473-476. [73] Hamidieh Amir, A., et al. (2011). Successful allogeneic stem cell transplantation with a reduced‐intensity conditioning in a leukocyte adhesion deficiency type I patient. Pediatric Transplantation 15(2): E30-E33. [74] Nagahata, H., et al. (1998). Bone marrow transplantation in a Holstein heifer with bovine leucocyte adhesion deficiency. Vet J 156(1): 15-21. [75] Young, L. S., et al. (2006). Viral gene therapy strategies: from basic science to clinical application. The Journal of Pathology 208(2): 299-318. [76] Bauer, T. R., et al. (2011). Treatment of canine leukocyte adhesion deficiency by foamy virus vectors expressing CD18 from a PGK promoter. Gene Therapy 18(6): 553-559. [77] Thomas, R. B., et al. (2008). Successful treatment of canine leukocyte adhesion deficiency by foamy virus vectors. Nature medicine 14(1): 93-97. [78] Padgett GA, Leader RW, Gorham JR, O'Mary CC. (1964). The familial occurrence of the Chediak-Higashi syndrome in mink and cattle. Genetics 49: 505-512, [79] Ayers, J. R., et al. (1988). Lesions in Brangus Cattle with Chediak-Higashi Syndrome. Veterinary Pathology Online 25(6): 432-436. [80] Yamakuchi, H., et al. (2000). Chediak-Higashi syndrome mutation and genetic testing in Japanese black cattle (Wagyu). Anim Genet 31(1): 13-19. [81] Klebanoff S J, Clark RA. (1978). THE NEUTROPHIL : Function and Clinical Disorders, pp. 735-792. North-Holland Publishing co, New York Bron: Veterinary Pathology Online (1988), ref. 8, p432 [82] Padgett GA, Reiquam CW, Gorham JR, Henson JB, O'Mary CC. (1967). Comparative studies of the Chediak-Higashi Syndrome. Am J Pathol 51: 553-571 [83] Collier, L. L., et al. (1979). Ocular manifestations of the Chediak-Higashi syndrome in four species of animals. J Am Vet Med Assoc 175(6): 587-590. [84] Prieur, D. J. and L. L. Collier (1981). Morphologic basis of inherited coat-color dilutions of cats. J Hered 72(3): 178-182. 28 [85] Oliver, J. M. (1976). Impaired microtubule function correctable by cyclic GMP and cholinergic agonists in the ChediakHigashi syndrome. Am J Pathol 85(2): 395-418. [86] Oliver, J. M. (1976). Impaired microtubule function correctable by cyclic GMP and cholinergic agonists in the ChediakHigashi syndrome. Am J Pathol 85(2): 395-418. [87] Shiraishi, M., et al. (2002). Platelet dysfunction in Chediak-Higashi syndrome-affected cattle. J Vet Med Sci 64(9): 751760. [88] R Jefferis, D S Kumararatne. (1990). Selective IgG subclass deficiency: quantification and clinical relevance. Clin. exp. Immunol. 81, 357-367 [89] Mansa, B., (1965). Hypo--7S-y-globulinaemia in mature cattle. Acta Path. Microbiol. Scand. 63:153. Bron: JOURNAL OF ANIMAL SCIENCE, (1975), 40(3), p. 392 [90] Nansen, P., (1970). Metabolism of bovine immunoglobulin-G. A clinical and pathophysiological study. Thesis, Kgl. Veterinaer og Land-bohojskole, Copenhagen. 1970 pp. 201 pp [91] P. Thode Jensen and K. Christensen, (1975). GENETIC ANALYSIS OF THE SERUM LEVEL OF IgG2 AND TOTAL PROTEIN IN RED DANISH CATTLE. JOURNAL OF ANIMAL SCIENCE, 40(3): 392-396 [92] Nansen, P. (1972). SELECTIVE IMMUNOGLOBULIN DEFICIENCY IN CATTLE AND SUSCEPTIBILITY TO INFECTION. Acta Pathologica Microbiologica Scandinavica Section B Microbiology and Immunology 80B(1): 49-54. [93] Lew, A. M.;Hosking, C. S.;Studdert, M. J. (1980). Immunologic aspects of combined immunodeficiency disease in Arabian foals. American Journal of Veterinary Research 54(9):411-7 [94] Hernandez-Trujillo, V. (2013). New Genetic Discoveries and Primary Immune Deficiencies. Clin Rev Allergy Immunol. 41 (8): 1161-1166 [95] Bartram, P. A., et al. (1989). Combined immunodeficiency in a calf. J Am Vet Med Assoc 195(3): 347-350 [96] Murphey K., Travers P., Walport M. (2008), Janeway’s Immunobiology, 7: 555-556 [97] Marufu, M. C., et al. (2013). Cutaneous hypersensitivity responses to Rhipicephalus tick larval antigens in presensitized cattle. Ticks and Tick-borne Diseases 4(4): 311-316. [98] Soulsby, E. J. L. (1954). Skin hypersensitivity in cattle infested with Fasciola hepatica. Journal of Comparative Pathology and Therapeutics 64(0): 267-274. [99] Meeusen, E. N. (1999). Immunology of helminth infections, with special reference to immunopathology. Vet Parasitol 84(3-4): 259-273. [100] Rajan, T. V. (2003). The Gell–Coombs classification of hypersensitivity reactions: a re-interpretation. Trends in Immunology 24(7): 376-379. [101] Aalberse, R. C. (1989). IgE-Mediated Hypersensitivity. Clinical Chemistry. N. C. Boer, C. Heiden, B. Leijnse and J. H. M. Souverijn, Springer US: 693-697. [102] Murphey K., Travers P., Walport M. (2008), Janeway’s Immunobiology, 7: 572 [103] Eyre, P., et al. (1973). Acute systemic anaphylaxis in the calf. Br J Pharmacol 47(3): 504-516. [104] Eyre, P. (1971). Pharmacology of bovine pulmonary vein anaphylaxis in vitro. British Journal of Pharmacology 43(2): 302-311. [105] Eyre, P. and P. W. Wells (1973). Histamine H2-receptors modulate systemic anaphylaxis: a dual cardiovascular action of histamine in calves. British Journal of Pharmacology 49(2): 364-367. 29 [106] Aitken, M. M. and J. Sanford (1969). Experimental anaphylaxis in cattle. Journal of Comparative Pathology 79(1): 131139. [107] P. W. Wells, P. Eyre, J. H. Lumsden (1972). Hematological and Pathological Changes in Acute Systemic Anaphylaxis in Calves: Effects of Pharmacological Agents. Can J Comp Med. 37(2): 119–129. [108] PGH Gell, RRA Coombs (1963). Clinical aspects of immunology. [109] Lewis, J. H., (1934). Iso-antigenic properties of casein, J. Infect. Dis. 55: 168, Bron: Journal of Allergy and Clinical Immunology, 1971, 48(4), ref. 7,p. 233 [110] Campbell, S. G. (1971). The milk proteins responsible for milk allergy, an autoallergic disease of cattle. Journal of Allergy and Clinical Immunology 48(4): 230-234. [111] Brewer, R. L., (1957). An allergic condition in Jersey cows. J. Am. Vet. Med. Assoc. 130: 181, Bron: Journal of Allergy and Clinical Immunology, (1971) 48 (4), ref. 2, p. 230 [112] Campbell, S.G. (1970). Milk allergy, an autoallergic disease of cattle. Cornell Vet, 60: 684. [113] Krahwinkel, D. J., Jr., et al. (1988). Familial allergic rhinitis in cattle. J Am Vet Med Assoc 192(11): 1593-1596. [114] Davila, I., et al. (2009). Genetic aspects of allergic rhinitis. J Investig Allergol Clin Immunol 19 Suppl 1: 25-31. [115] AHVLA, Animal Health and Veterinary Laboratories Agency. (2012). Rhinitis associated with allergic nasal granuloma diagnosed in Jersey cattle AHVLA DISEASE SURVEILLANCE REPORT [116] Olchowy, T. W., et al. (1995). Allergic rhinitis in a herd of cattle. J Am Vet Med Assoc 207(9): 1211-1214. [117] Warrington R., Watson W., Kim H. L., et al. (2011). An introduction to immunology and immmunopathology. Allergy, Asthma & Clinical Immunology 7(Suppl 1):S1 [118] Friedrich, A., G. Rademacher, B.K. Weber, et al.(2009). Gehäuftes uftreten von Knochenmarksch digung bei jungen Kälbern. Tier rztl. Umsch.64, 423–431 morrhagischer Diathese infolge [119] Penny, C.D., C. Bell, L. Morrison, F. Howie, et al. (2009). Pancytopenia and haemorrhage in beef calves. Vet. Rec. 164, 762. [120] Buiatrie SFd:Abstracts Haemorrrhagic Diathesis in Calves. Via Proceedings of the Satellite Symposium Haemorrrhagic Diathesis in Calves; 2 Dec 2009; Marseille. Edited by: Klee W. Société Francaise de Buiatrie; 2009:1-29. [121] Armengol R, Ponté D, de Prado A, et al. (2010). Síndrome dela diátesis hemorrágica del ternero (pancitopenia neonatal bovina) en Espana. boletín de anembe 85 :28-31. [122] Bridger PS, Bauerfeind R, Wenzel L, Bauer N, Menge C, Thiel H-J, et al. (2011) Detection of colostrum-derived alloantibodies in calves with bovine neonatal pancytopenia. Vet Immunol Immunopathol 141(1–2):1–10. [123] Radostits, O.M., C.C. Gay, K.W. Hinchcliff, and P.D. Constable, (2007). Diseases of the hemolymphatic and immune systems. In: Radostits, O.M., C.C. Gay, K.W. Hinchcliff, and P.D. Constable (eds), Veterinary Medicine: A Textbook of the Diseases of Cattle, Sheep, Pig, Coats and Horses, 10th editon,pp. 439–449. WB Saunders Co, London. Bron: ref B2, p 144 [124] Langford, G., et al. (1971). HAEMOLYTIC DISEASE OF NEWBORN CALVES IN A DAIRY HERD IN QUEENSLAND. Australian Veterinary Journal 47(1): 1-4. [125] McClure, J. J. (1997). Strategies for prevention of neonatal isoerythrolysis in horses and mules. Equine Veterinary Education 9(3): 118-122. [126] Sipos, W., et al. (2002). Isoimmune haemolytic icterus in neonatal calves as a consequence of vaccination against piroplasmosis. Berl Munch Tierarztl Wochenschr 115(5-6): 167-172. 30 [127] Callow, L. L. (1977). Vaccination Against Bovine Babesiosis. Immunity to Blood Parasites of Animals and Man. L. Miller, J. Pino and J. McKelvey, Jr., Springer US. 93: 121-149. [128] Polkes AC, Giguére S, Lester GD, Bain FT. (2008). Factors associated with outcom e in foals with neonatal isoerythroly sis (72 cases, 1988-2003). J Vet Intern Med, 22: 1216-1222. [129] Dowsett, K. F., et al. (1978). Haemolytic disease in new born calves. Aust Vet J 54(2): 65-67. [130] Fayemi, O. (2005). SPERM ANTIBODIES AND REPRODUCTIVE EFFICIENCY IN THE ZEBU CATTLE IN SOUTH-WESTERN NIGERIA. Pakistan Veterinary Journal 25(3): 111-114. [131] Hunter, A. G. and H. D. Hafs (1964). ANTIGENICITY AND CROSS-REACTIONS OF BOVINE SPERMATOZOA. Journal of Reproduction and Fertility 7(3): 357-365. [132] Naz, R. K. and A. C. Menge (1994). Antisperm antibodies: origin, regulation, and sperm reactivity in human infertility. Fertility and sterility 61(6): 1001-1013. [133] CROSS, T., et al. (1968). The Thermophilic Actinomycetes in Mouldy Hay: Micropolyspora faeni sp.nov. Journal of General Microbiology 50(3): 351-359. [134] Wilkie, B. N. (1976). Hypersensitivity pneumonitis: experimental production in calves with antigens of Micropolyspora faeni. Can J Comp Med 40(3): 221-227. [135] Denis, M., et al. (1991). "Hypersensitivity pneumonitis: whole Micropolyspora faeni or antigens thereof stimulate the release of proinflammatory cytokines from macrophages. Am J Respir Cell Mol Biol 5(2): 198-203. [136] Wilkie, B. N. (1978). Bovine allergic pneumonitis: an acute outbreak associated with mouldy hay. Can J Comp Med. 42(1): 10–15 [137] Black C., Allen PhD. (1999). Delayed Type Hypersensitivity: Current Theories with an Historic Perspective. Dermatology Online Journal 5(1): 7 [138] Dannenberg, A. M., Jr. (1991). Delayed-type hypersensitivity and cell-mediated immunity in the pathogenesis of tuberculosis. Immunol Today 12(7): 228-233. [139] Bastian, M., et al. (2011). Bovine Neonatal Pancytopenia: is this alloimmune syndrome caused by vaccine-induced alloreactive antibodies? Vaccine 29(32): 5267-5275. [140] Ebringer, A., et al. (1997). Bovine spongiform encephalopathy: is it an autoimmune disease due to bacteria showing molecular mimicry with brain antigens? Environ Health Perspect 105(11): 1172-1174. [141] Jeffrey, M. and L. Gonzalez (2004). Pathology and pathogenesis of bovine spongiform encephalopathy and scrapie. Curr Top Microbiol Immunol 284: 65-97. 31 1