17.4 Bedömning
Bedömning av förändringar i immunokompetens på grund av miljöfaktorer, t.ex. stress, näring, giftiga ämnen eller händelser i livshistorien (t.ex. fjolårsskifte, migration, fortplantning) kräver ett systematiskt tillvägagångssätt som ger resultat som förutspår ett skydd i ”den verkliga världen” mot smittsamma och neoplastiska sjukdomar. Det är viktigt att bedömningen kan skilja mellan positiva förändringar i immunkompetens och potentiella negativa förändringar, inklusive immunosuppression, negativ immunstimulering, immunogenicitet, överkänslighet och autoimmunitet.
En standardiserad panel av tester för att bedöma immunosuppression på grund av toxiska ämnen har utvecklats . Denna panel har dock inte testats med avseende på relevans för mer fysiologiska former av immunmodulering, t.ex. på grund av stress, näring eller livshistoriska händelser. Omfattande forskning inom immunotoxikologin visar att det krävs ett brett spektrum av mycket kvantitativa tester för att förutsäga immunförsvarets effektivitet när det gäller att motverka infektiösa och neoplastiska sjukdomar, och att det inte finns någon enskild test av en immunfunktion som är tillräcklig. Immunotox-panelen omfattar allmänna mått på hälsa (t.ex. kroppsvikt, födointag, differential leukocytantal), vikt och histopatologi hos primära och sekundära immunorgan samt funktionella tester av immunsvar på antigener . Funktionsanalyser som integrerar de cellulära och regulatoriska processer som ansvarar för uttrycket av immunitetens viktigaste grenar är initialt mest informativa. När man väl har fått en allmän översikt över immunsystemet är riktade studier för att avslöja de ansvariga specifika mekanismerna belysande. Användningen av referenssubstanser (t.ex. azathioprin, dexametason, cyklofosfamid, ciklosporin A) eller näringsämnen är också viktig för jämförelser mellan olika tester, laboratorier och arter.
Studier som är utformade för att undersöka breda miljöeffekter på immunkompetens, inklusive stress och kost, bör inkludera mätningar av både konstitutiv och inducerbar immunitet som tillhandahålls av immunsystemets medfödda och adaptiva delar. In vivo-analyser är initialt mest lämpliga eftersom förändringar i immunfunktionen ofta är ett resultat av förändringar i den hormonella, näringsmässiga och fysiska miljö som leukocyter utsätts för. Dessutom är dos-respons-kurvor avgörande eftersom effekterna av näringsämnen, giftiga ämnen och hormoner inte är linjära utan ofta bifasiska.
För in vivo-tester av antikroppssvar kan godartade antigener (t.ex. hemocyanin från nyckelhålsfläckar, röda blodkroppar från får, dödade patogener) göra det möjligt att mäta immunresponsen oberoende av en pågående infektion. Användningen av levande försvagade vacciner för att undersöka immunförsvaret är behäftad med tolkningsproblem. Ett stort svar kan bero på en bättre förmåga att reagera på utmaningsdosen. Alternativt kan det bero på att djuret har tillräckligt dålig immunokompetens för att utmaningsdosen ska replikera snabbt, vilket ger en större och ihållande utmaning och följaktligen kräver ett mer ihållande och kraftfullt svar. Det är inte ovanligt att näringsmässig immunmodulering ger mycket olika effekter på immunsvaret beroende på om vaccinet är levande försvagat eller dödat . Ingående studier på gnagare som utsatts för giftiga kemikalier visar att T-cellberoende antigener ger bättre resultat vid inledande screening av immunkompetens än T-celloberoende antigener .
In vivo-tester av cellmedierade (Th1) reaktioner är viktiga, och inom immunotoxikologin har man valt att använda sig av fördröjd typ av överkänslighetsreaktion (DTH) på återkallande antigener. Inom fågelimmunologin används ibland lektinet PHA för detta ändamål genom att mäta mängden svullnad som det inducerar efter injektion i ving- eller tånätet. Användningen av PHA är dock behäftad med tolkningsproblem eftersom svullnaden beror på både inflammation och lymfocytinfiltration. Det är därför inte möjligt att särskilja medfödda och T-lymfocytmedierade reaktioner med detta test.
Resultat från in vivo-experiment kan ibland undersökas ytterligare i ex vivo-kulturer av utspätt helblod . Helblod behåller mycket av den näringsmässiga och hormonella miljö som finns in vivo, medan rening av leukocyter följt av odling i ett generiskt medium med främmande serum avlägsnar många viktiga regleringsfaktorer som ofta leder till förändringar i immuniteten. Ex vivo-experiment är mycket känsliga för förändringar i cirkulerande stresshormoner. De immunosuppressiva effekterna av endast 30 minuters akut stress är till exempel tydliga i helblods förmåga att döda Escherichia coli.
Värdets motståndskraft mot utmaningar med infektiösa organismer är kritisk för den slutliga utvärderingen av immunmoduleringen. Tyvärr tas detta viktiga steg sällan på grund av kostnaderna. När skyddet kvantifieras bör man använda utmanande organismer som undersöker Th1-, Th2- och inflammatoriska immunsvar för att skilja immunosuppression från en förskjutning av svarets tyngdpunkt (dvs. immunomodulering). Vid immunotoxikologisk testning av gnagare innebär föreningar som orsakar måttliga förändringar i index för immunokompetens inte alltid förändringar i resistens mot autentiska patogener. Detta beror sannolikt på den betydande redundansen och överlappningen av immunförsvarets effektorsystem. Omvänt är det inte troligt att föreningar som inte ger några tecken på förändringar i funktionella tester av immunitet påverkar resistensen mot patogener eller tumörer.
För det sista påverkar utvecklingsstadiet immunsystemets känslighet för störningar. Immunförsvaret under utveckling är mer känsligt för gifter än det vuxna , och denna situation anses allmänt gälla för näringsbrister, även om lite forskning har fokuserat på denna jämförelse hos fåglar. När det gäller toxiska ämnen kan exponering under utvecklingen ha olika kvalitativa effekter (dvs. olika immunparametrar påverkas) samt kvantitativa effekter (dvs. lägsta effektiva dos och dos-responskurva). Insatser under utvecklingen kan också ha mer långvariga effekter och ibland orsaka livslång immunsuppression.
Studier av immunitet hos frilevande fåglar har många begränsningar som beror på svårigheterna att fånga och återfånga individer, stressartefakter efter fångst, reagensernas artspecificitet och de flesta frilevande fåglars ringa storlek (se kapitel 22). Att hålla frilevande fåglar i fångenskap innebär många påfrestningar, t.ex. stress, olämplig kost och olämplig skötsel. Även 15-30 minuters fångststress kan påverka index för medfödd immunitet och förvirra tolkningen av resultaten. Det är därför önskvärt att ta prover på fåglar snabbt efter fångst och utföra analyser på ett enda blodprov.