Gama ışınlamanın theileria annulata kültivasyonu üzerine etkileri
Loading...
Files
Date
2017
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Türkiye Atom Enerjisi Kurumu
Abstract
Tropikal theileriosis’in de içinde bulunduğu kene-kaynaklı hastalıklar hayvan yetiştiriciliğinde sorun teşkil etmekte ve önemli ekonomik etki yaratmaktadır. Theileria annulata’mn neden olduğu tropikal theileriosis önemli bir sağlık ve işletme sorunu olarak sadece Türkiye’de değil Kuzey Afrika, Güney Avrupa ve Asya’da da büyük önem taşımaktadır. Theileriosis’den kaynaklanan kayıpların kontrolünde halen üç yöntem kullanılmaktadır: Kenelerin kimyasal ilaçlarla kontrolü, hastalanan hayvanların ilaçlarla tedavisi ve aşılama. Akarisidlere direnç kazanan keneler nedeniyle kimyasal ilaç kullanımı kısıtlı kalmakta, ayrıca süt, et ve çevrede bıraktıkları kalıntılar nedeniyle halk sağlığını tehdit etmektedir. İlaçlarla tedavi etkili görünmekle birlikte birçok olumsuzluğu da birlikte getirmektedir. Kemoterapötikler hayvanlarda ilk enfeksiyona engel olsa bile ikinci bir enfeksiyona karşı koruyuculuk sağlamamaktadır. Bu durum sık ilaç kullanımını gerektirmektedir. İlaçların sık kullanılması kenelerde ilaca karşı genetik direnç geliştirmekte ve ilacın etkisiz olmasına yol açmaktadır.
Tropikal theileriosis’e karşı geliştirilen zayıflatılmış hücre-kültürü aşısı tüm sığır ırklarında güvenle kullanılmaktadır. Yine de keneler tarafından bulaştırılan etkenlere karşı kanda piroplasmlar görülebilmekte, immunizasyon ile hastalığın eradikasyonu mümkün olamamaktadır. Sadece lenfositlerdeki şizontların zayıflatılması yoluyla hastalığın virulansının geri dönmesi engellenebilmektedir. T.annulata şizontlarının kültür yoluyla zayıflatılması uzun süren pasajları gerektirmektedir. Son yıllarda yeni moleküler biyolojik yöntemler ve bağışıklık sistemi hücrelerinin kullanılmasıyla bazı viral ve bakteriyel aşıların geliştirilmesi mümkün olmuştur. Paraziter aşılarda rekombinant teknikler çok etkili olmamış, geliştirilen aşılar ya zayıf kalmış ya da bağışıklık sağlayamamıştır. Alternatif teknik olarak gama ışınlama ile zayıflatılan organizmaların metabolik olarak aktif kalsalar bile enfeksiyon yaratmadıkları, ayrıca konakçıya verildiklerinde hücresel ve bağışıklık mekanizmalarının aktif hale gelebildiği ortaya konmuştur.
Bu çalışmada şizontların tam olarak zayıflatılması için gerekli ışınlama dozunun saptanması amacıyla çeşitli denemeler yapılmış, ışınlanmış şizontların metabolik aktivitesi incelenmiş, ışınlanan aşı deney hayvanlarında test edilmiştir. Şizont evresinin zayıflatılması amacıyla sığır lenfositleri 60Co kaynağında 0, 50,100,150,200,250 ve 300 Gy dozlarda ışınlanm ıştır. Denemeler sonucunda parazitlerin metabolik aktivitesi üzerinde en etkili dozun 150 Gy olduğu belirlenmiştir. 150 ve 200 Gy dozda ışınlanan aşılar hayvanlar üzerinde denenmiş, 150 Gy dozda ışınlanan aşı ile immunize edilen hayvanların aynı kene suşu ile yapılan sınama testine direnç gösterdikleri görülmüştür. Bir yıl sonra 150 Gy dozdaki aşı ile aynı hayvanlara ikinci aşılama yapılmıştır. Aşılamayı izleyerek gerçekleştirilen kene uygulaması kanda etkenin bulunmadığını göstermiştir. Kenelerin enfeksiyon almadıkları ayrıca PCR testiyle de belirlenmiştir.
Sonuç olarak, gama ışınlama ile zayıflatılmış T. annulata şizontlarının laboratuvar koşullarında sığırlarda bağışıklık oluşturduğu saptanmıştır. T. annulata hücre kültürü aşısının geliştirilmesi amacıyla şizontların zayıflatılmasında gama ışınlamanın yararlı olduğu kanıtlanmıştır.
Tick-borne diseases including tropical theileriosis, constitute a major constraint of livestock production and have considerable economic impact. Tropical theileriosis caused by Theileria annulata is a major health and management problem of cattle in Turkey as well as in North Africa, Southern Europe and Asia. Chemical tick control, treatment of animals and vaccination are the measures available to limit losses incurred by theileriosis. Chemical control is limited owing to selection of acaricide-resistant ticks, in addition, residues in meat, milk and environment have raised public health concerns. Chemotherapy can be effective, however has a number of disadvantages. Firstly, even though animals are cleared of infection after tratment, it often fails to prevent re-infection thereby requiring frequent administration of the drug. Secondly, parasites are able to adapt genetically to the action of the drugs, resulting in the development of drug resistance - a common cause of overuse. The attenuated cell-culture-derived vaccine against tropical theileriosis has proved to be safe for all breeds of cattle, however doesnot always prevent development of piroplasms following tick transmission, eradication of the disease cannot be achieved by immunization. Reversion of virulence is not possible when the schizonts are completely attenuated. Attenuation of T. annulata schizonts is achieved by prolonged growth and passage in culture. During the last decade or so vaccine development has been facilitated by advances in the molecular and cell biology of the immune system. A new generation of vaccines produced for parasitic diseases through recombinant technology are only weakly or non-immunogenic. Gamma irradiation - attenuated organisms are proved to be metabollically active, however they fail to develop into a mature infection. Moreover, they activate both cellular and immune responses when they are introduced to the host. In this study, a series of experiments were carried out to investigate the metabolic activity of irradiated schizonts for the determination of optimum radiation dose for complete attenuation, and to test irradiated T.annulata vaccines in experimental calves. The possibility of attenuation of the schizontal stage of T. annulata within bovine lymphocytes was investigated using 60Co radiation at 0, 50,100, 150, 200, 250 and 300 Gy levels. It was demonstrated that 150 Gy was the most effective dose for the metabolic activity of the parasites. 150 and 200 Gy irradiated vaccines were tested on animals, vaccinated calves with 150 Gy irradiated vaccine were resistant to subsequent tick challenge with the same virulent strain. One year later, second vaccination with 150 Gy vaccine was applied to the same group of calves. The challenge realized with the Hyalomma ticks, did not show any infection in the peripheral blood. These results were assessed by PCR. As a result, immunoprophylaxis of susceptible cattle with gamma- irradiated T. annulata schizonts seems to be potentially practical under laboratory conditions. The use of gamma irradiation for the attenuation of schizonts for the improvement of T. annulata vaccine is proved to be very beneficial.
Tick-borne diseases including tropical theileriosis, constitute a major constraint of livestock production and have considerable economic impact. Tropical theileriosis caused by Theileria annulata is a major health and management problem of cattle in Turkey as well as in North Africa, Southern Europe and Asia. Chemical tick control, treatment of animals and vaccination are the measures available to limit losses incurred by theileriosis. Chemical control is limited owing to selection of acaricide-resistant ticks, in addition, residues in meat, milk and environment have raised public health concerns. Chemotherapy can be effective, however has a number of disadvantages. Firstly, even though animals are cleared of infection after tratment, it often fails to prevent re-infection thereby requiring frequent administration of the drug. Secondly, parasites are able to adapt genetically to the action of the drugs, resulting in the development of drug resistance - a common cause of overuse. The attenuated cell-culture-derived vaccine against tropical theileriosis has proved to be safe for all breeds of cattle, however doesnot always prevent development of piroplasms following tick transmission, eradication of the disease cannot be achieved by immunization. Reversion of virulence is not possible when the schizonts are completely attenuated. Attenuation of T. annulata schizonts is achieved by prolonged growth and passage in culture. During the last decade or so vaccine development has been facilitated by advances in the molecular and cell biology of the immune system. A new generation of vaccines produced for parasitic diseases through recombinant technology are only weakly or non-immunogenic. Gamma irradiation - attenuated organisms are proved to be metabollically active, however they fail to develop into a mature infection. Moreover, they activate both cellular and immune responses when they are introduced to the host. In this study, a series of experiments were carried out to investigate the metabolic activity of irradiated schizonts for the determination of optimum radiation dose for complete attenuation, and to test irradiated T.annulata vaccines in experimental calves. The possibility of attenuation of the schizontal stage of T. annulata within bovine lymphocytes was investigated using 60Co radiation at 0, 50,100, 150, 200, 250 and 300 Gy levels. It was demonstrated that 150 Gy was the most effective dose for the metabolic activity of the parasites. 150 and 200 Gy irradiated vaccines were tested on animals, vaccinated calves with 150 Gy irradiated vaccine were resistant to subsequent tick challenge with the same virulent strain. One year later, second vaccination with 150 Gy vaccine was applied to the same group of calves. The challenge realized with the Hyalomma ticks, did not show any infection in the peripheral blood. These results were assessed by PCR. As a result, immunoprophylaxis of susceptible cattle with gamma- irradiated T. annulata schizonts seems to be potentially practical under laboratory conditions. The use of gamma irradiation for the attenuation of schizonts for the improvement of T. annulata vaccine is proved to be very beneficial.
Description
TENMAK D.N.. 10557
Keywords
Gamma rays, Gama ışınları, In-vitro cell-culture, In-vitro hücre kültürü, Tropical theileriosis, Tropikal theileriosis, Vaccine, Aşı, Theileria annulata
Citation
Emre, Z. ... [ve arkadaşları]. (2017). Gama ışınlamanın theileria annulata kültivasyonu üzerine etkileri. Ankara : Türkiye Atom Enerjisi Kurumu.