DOI: 10.32900/2312-8402-2024-131-92-104
Ключові слова: райдужна форель Oncorhynchus mykiss, Yersinia ruckeri, імунізація, окиснювальний стрес, карбонільні похідні, печінка
Метою даного дослідження була оцінка одномісячного ефекту пероральної вакцинації щодо Yersinia ruckeri на основі біомаркерів окиснювального стресу в тканині печінки райдужної форелі (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Вакцина складалася з трьох штамів Y. ruckeri (серотип O1), отриманих від райдужної форелі з різних ферм, де у риб спостерігали клінічні ознаки кишкової хвороби. Вакцину було виготовлено у Відділі хвороб риб Національного ветеринарного науково-дослідного інституту в Пулавах (Польща) згідно технології, описаної в патенті P.428259. Концентровану вакцину додавали в корм для риб. Годування цим препаратом проводилося тричі з інтервалом в один день. Обробку проводили тричі з інтервалом в один день. Зразки печінки брали через місяць після імунізації. Наші результати показують, що імунізація вакциною проти ієрсиніозу не спричинила змін в тканині печінки райдужної форелі. Вміст альдегідних та кетонових похідних окиснювально модифікованих білків (OMБ) був істотно не змінений в тканині печінки вакцинованих риб до імунізації. Через місяць після імунізації рівні кетонових похідних OMБ у печінковій тканині форелі контрольної групи були знижені порівняно з контрольною групою до імунізації. Подібно до контрольних груп, рівні кетонових похідних OMБ у тканині печінки вакцинованої групи через місяць після імунізації були знижені порівняно з вакцинованою групою до імунізації. Статистично неістотне зниження рівнів загальної антиоксидантної активності (ЗАА) спостерігалося між значеннями, отриманими в контрольних і вакцинованих групах до вакцинації та через місяць після вакцинації. Розуміння ролі окиснювального стресу в тканинах вакцинованої форелі має важливе значення для розуміння складних фізіологічних змін, які відбуваються під час вакцинації, а також для вдосконалення практики аквакультури для максимального росту тканин і збереження здоров’я вакцинованої форелі.
Бібліографічний список
Bastardo, A., Ravelo, C., & Romalde, J. L. (2012). A polyphasic approach to study the intraspecific diversity of Yersinia ruckeri strains isolated from recent outbreaks in salmonid culture. Veterinary Microbiology, 160(1-2), 176–182. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2012.05.024.
Bradford M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 248–254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999.
Dröge W. (2002). Free radicals in the physiological control of cell function. Physiological reviews, 82(1), 47–95. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2001.
Dubinina, E. E., Burmistrov, S. O., Khodov, D. A., & Porotov, I. G. (1995). Okislitel’naia modifikatsiia belkov syvorotki krovi cheloveka, metod ee opredeleniia [Oxidative modification of human serum proteins. A method of determining it] Voprosy Meditsinskoi Khimii, 41(1), 24–26. (in Russian).
Fajardo, C., Santos, P., Passos, R., Vaz, M., Azeredo, R., Machado, M., Fernández-Boo, S., Baptista, T., & Costas, B. (2022). Functional and Molecular Immune Response of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Following Challenge with Yersinia ruckeri. International Journal of Molecular Sciences, 23(6), 3096. https://doi.org/10.3390/ijms23063096.
Galaktionova, L. P., Molchanov, A. V., El’chaninova, S. A., & Varshavskiĭ, B. I. (1998). Sostoianie perekisnogo okisleniia u bol’nykh s iazvennoĭ bolezn’iu zheludka i dvenadtsatiperstnoĭ kishki [Lipid peroxidation in patients with gastric and duodenal peptic ulcers]. Klinicheskaia laboratornaia diagnostika, (6), 10–14. (in Russian).
Ghosh, B., Nguyen, T. D., Crosbie, P. B. B., Nowak, B. F., & Bridle, A. R. (2016). Oral vaccination of first-feeding Atlantic salmon, Salmo salar L., confers greater protection against yersiniosis than immersion vaccination. Vaccine, 34(5), 599–608. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.12.044.
Kumar, G., Menanteau-Ledouble, S., Saleh, M., & El-Matbouli, M. (2015). Yersinia ruckeri, the causative agent of enteric redmouth disease in fish. Veterinary Research, 46(1), 103. https://doi.org/10.1186/s13567-015-0238-4.
Lauridsen C. (2019). From oxidative stress to inflammation: redox balance and immune system. Poultry Science, 98(10), 4240–4246. https://doi.org/10.3382/ps/pey407.
Levine, R. L., Garland, D., Oliver, C. N., Amici, A., Climent, I., Lenz, A. G., Ahn, B. W., Shaltiel, S., & Stadtman, E. R. (1990). Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods in Enzymology, 186, 464–478. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86141-h.
Nguyen, G. T., Green, E. R., & Mecsas, J. (2017). Neutrophils to the ROScue: Mechanisms of NADPH Oxidase Activation and Bacterial Resistance. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 7, 373. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00373.
Ormsby, M. J., Caws, T., Burchmore, R., Wallis, T., Verner-Jeffreys, D. W., & Davies, R. L. (2016). Yersinia ruckeri Isolates Recovered from Diseased Atlantic Salmon (Salmo salar) in Scotland Are More Diverse than Those from Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) and Represent Distinct Subpopulations. Applied and Environmental Microbiology, 82(19), 5785–5794. https://doi.org/10.1128/AEM.01173-16.
Paiva, C. N., & Bozza, M. T. (2014). Are reactive oxygen species always detrimental to pathogens?. Antioxidants & Redox Signaling, 20(6), 1000–1037. https://doi.org/10.1089/ars.2013.5447.
Pękala, A., & Antychowicz, J. (2010). Yersiniosis of salmonids – epizootiology of the disease, methods of its elimination. Medycyna Weterynaryjna, 66(6), 374–377 (Article in Polish, Abstract in English).
Raida, M. K., Nylén, J., Holten-Andersen, L., & Buchmann, K. (2011). Association between plasma antibody response and protection in rainbow trout Oncorhynchus mykiss immersion vaccinated against Yersinia ruckeri. PLOS One, 6(6), e18832. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018832.
Ross, A. J., Rucker, R. R., & Ewing, W. H. (1966). Description of a bacterium associated with redmouth disease of rainbow trout (Salmo gairdneri). Canadian Journal of Microbiology, 12(4), 763–770. https://doi.org/10.1139/m66-103.
Schieber, M., & Chandel, N. S. (2014). ROS function in redox signaling and oxidative stress. Current Biology: CB, 24(10), R453–R462. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.034.
Stadtman E. R. (2001). Protein oxidation in aging and age-related diseases. Annals of the New York Academy of Sciences, 928, 22–38. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2001.tb05632.x.
Stanisz, A. (2006, 2007). An affordable course of statistics using STATISTICA PL on examples from medicine. Vol. 1-3. Basic Statistics. StatSoft Polska, Krakow, 532 p., ISBN 83-88724-18-5.
Thompson, K. D., & Adams, A. (2004). Current Trends in Immunotherapy and Vaccine Development for Bacterial Diseases of Fish. In: Current trends in the study of bacterial and viral fish and shrimp diseases / Ed. Ka Yin Leung. (Molecular aspects of fish and marine biology; V. 3), World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, pp. 313-362.
Tkachenko H., Grudniewska J., Pękala A., Terech-Majewska E. (2016a). Oxidative stress and antioxidant defense markers in muscle tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) after vaccination against Yersinia ruckeri. Journal of Veterinary Research, 60, 25–33. https://doi.org/10.1111/10.1515/jvetres-2016-0005.
Tkachenko, H., Grudniewska, J., & Pękala, A. (2016b). Muscle biochemistry in rainbow trout Oncorhynchus mykiss following Yersinia ruckeri vaccination. Baltic Coastal Zone – Journal of Ecology and Protection of the Coastline, 20, 137–159.
Tkachenko, H., Grudniewska, J., Pękala, A., & Paździor, E. (2016c). Effects of vaccination against Yersinia ruckeri on oxidative stress biomarkers and liver and heart biochemistry in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Archives of Polish Fisheries, 24, 33–46. https://doi.org/10.1111/10.1515/aopf-2016-0004.
Tkachenko, H., Komorowski, I., Grudniewska, J., & Kurhaluk, N. (2015). Przemiany metaboliczne w wątrobie pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) immunizowanego szczepionką przeciwko Yersinia ruckeri [Metabolic changes in the liver of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) immunized with the Yersinia ruckeri vaccine]. Słupskie Prace Biologiczne, 12, 367–391.
Tkachenko, H., Kurhaluk, N., Grudniewska, J., Pękala-Safińska, A. (2022). Oral vaccination against Yersinia ruckeri: oxidative stress biomarkers in the gills of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Scientific and Technical Bulletin of the Institute of Animal Science of the National Academy of Agrarian Science of Ukraine, 128, 36-45. https://doi.org/10.32900/2312-8402-2022-128-45-60.
Tkaczenko, H., Grudniewska, J., Pękala-Safińska, A., Terech-Majewska, E., Kurhaluk, N. (2023). Time-dependent changes in oxidative stress biomarkers and activities of lysosomal and antioxidant enzymes in hepatic tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) following vaccination against Yersinia ruckeri. Fisheries & Aquatic Life, 31, 133-146. https://doi.org/10.2478/aopf-2023-0014.
Tobback, E., Decostere, A., Hermans, K., Haesebrouck, F., & Chiers, K. (2007). Yersinia ruckeri infections in salmonid fish. Journal of Fish Diseases, 30(5), 257–268. https://doi.org/10.1111/j.1365-2761.2007.00816.x.
Wangkahart, E., Secombes, C. J., & Wang, T. (2019). Dissecting the immune pathways stimulated following injection vaccination of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) against enteric redmouth disease (ERM). Fish & Shellfish Immunology, 85, 18–30. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2017.07.056.
Welch, T. J., & LaPatra, S. (2016). Yersinia ruckeri lipopolysaccharide is necessary and sufficient for eliciting a protective immune response in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum). Fish & Shellfish Immunology, 49, 420–426. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2015.12.037.
Wheeler, R. W., Davies, R. L., Dalsgaard, I., Garcia, J., Welch, T. J., Wagley, S., Bateman, K. S., & Verner-Jeffreys, D. W. (2009). Yersinia ruckeri biotype 2 isolates from mainland Europe and the UK likely represent different clonal groups. Diseases of Aquatic Organisms, 84(1), 25–33. https://doi.org/10.3354/dao02039.
Yang, H., Zhujin, D., Marana, M. H., Dalsgaard, I., Rzgar, J., Heidi, M., Asma, K. M., Per, K. W., & Kurt, B. (2021). Immersion vaccines against Yersinia ruckeri infection in rainbow trout: Comparative effects of strain differences. Journal of Fish Diseases, 44(12), 1937–1950. https://doi.org/10.1111/jfd.13507.
Zuo, S., Karami, A. M., Odegård, J., Mathiessen, H., Marana, M. H., Jaafar, R. M., von Gersdorff Jørgensen, L., Abdu, M., Kania, P. W., Dalsgaard, I., Nielsen, T., & Buchmann, K. (2020). Immune gene expression and genome-wide association analysis in rainbow trout with different resistance to Yersinia ruckeri infection. Fish & Shellfish Immunology, 106, 441–450. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2020.07.023.