Keçi ve koyunlarda doğal Peste des petits ruminants virüs (PPRV) enfeksiyonunda epitel dokuda sitokin yanıtın immunohistokimyasal teknikle incelenmesi

Abstract

Peste des Petits Ruminants (PPR), koyun ve keçilerde eroziv-ülseratif oral lezyonlar, interstisyel pnömoni ve diyare ile seyreden, yüksek mortalite ve morbidite oranıyla ekonomik olarak ciddi kayıplara neden olabilen akut veya subakut seyirli viral bir hastalıktır. Peste des petits ruminants virüs, lenfotropik ve epitelyotropik özellik gösterir, en şiddetli lezyonlar lenfoid ve epitelyal dokuların baskın olduğu organlarda şekillenir. Hastalıkta immün cevabın oluşmasında başlıca lenfoid, fagositik ve hemopoietik hücreler rol alırlar. Bu hücreler arasındaki etkileşim ve koordinasyon ile konak yanıtının idaresi, bir grup protein olan sitokinler tarafından gerçekleştirilir. Hastalığın ağız mukozası ve akciğer epitel dokularında şekillendirdiği lezyonlarda, sitokinlerin rolüne yönelik daha önceden gerçekleştirilmiş bir araştırmaya rastlanılmamıştır. Bu çalışmada, PPR ilişkili yanak, dil ve akciğerlerde şekillenen epitel lezyonlarında IL-4, IL-10, TNF-? ve IFN-? sitokin yanıtının immunohistokimyasal olarak incelenmesi ve lezyonsuz kontrol dokuları ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Çalışmanın materyalini, PPR tanısı konulan 11 koyun, 6 keçi ve sağlıklı 5 keçiden alınan yanak mukozası, dil ve akciğer dokuları oluşturdu. Parafine gömülen dokulardan alınan 5 µm kalınlığındaki kesitler, hematoksilen eozin, gram boyama ve immunoperoksidaz teknikle muayene edildi. Histopatolojik incelemede, ağız ve dil mukozası için; epitel hücrelerinde hidropik ve/veya vakuoler dejenerasyon, hiperkeratoz, sinsityal hücre formasyonu, epitelyal nekroz, psödomembran, intrasitoplazmik ve intranükleer inklüzyon cisimcikleri, epitelyal doku içinde yangısal hücre infiltrasyonu değerlendirildi. Akciğer dokusu için ise; bronş ve bronşiyol epitel hiperplazisi, peribronşiyal, peribronşiyolar lenfoid manto oluşumu, tip II alveol epitel hiperplazisi, alveol lümenlerinde sinsityal hücre oluşumu, interstisyel mononükleer hücre infiltrasyonu, inklüzyon cisimcikleri, sekonder bakteriyel pnömoni ve nekroz bulguları dikkate alınarak lezyonlar şiddetine göre skorlandı. İmmunoperoksidaz testlerde, PPR Tu00 suşu kullanılarak tavşanda immunizasyon ile elde edilen rabbit-anti PPRV poliklonal antikorları, sitokin yanıtın araştırılması için ise ticari firmalardan temin edilen rabbit anti-bovine IL-4, IL-10, TNF-? ve IFN-? antikorları kullanıldı. Histopatolojik lezyonların hafif şekillendiği ve PPRV antijeninin immunohistokimyasal olarak gösterilemediği epitel dokularında sitokin yanıtın kontrol gruplarından farklı olmadığı dikkati çekti. Bu çalışmada, PPRV pozitif hayvanlardaki akciğer, dil ve yanak mukozasında IFN-? ve TNF-alfa immunopozitif boyanma yüzde alanlar, kontrol grubu hayvanlardakine oranla istatistiksel önemlilik (p<0.05) gösterdi. Her iki sitokin için de ortalamada en yüksek pozitif alan oranı, yanak mukozasında görüldü. Çalışmada kontrol grubu ve PPRV pozitif hayvanlara ait IL-4 ve IL-10 oranları arasında herhangi bir istatistiksel öneme rastlanmadı (p>0.05). Sinsityal hücreler ve alveolar makrofajlarda IFN-? ve TNF-? ekspresyonu bu çalışmayla ilk defa gösterildi. Sonuç olarak, PPRV ile enfekte dil, yanak mukozası epiteli ve akciğer dokusunda IFN-? ve TNF-? gibi proinflamatuar sitokin yanıtın belirgin düzeyde olduğu, PPR ile etkilenmiş epitel dokunun yangı hücrelerine ilave olarak sitokin yanıtta rol alabileceği gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Epitel, IFN-gamma, IL-4, IL-10, immunohistokimya, keçi, koyun, küçük ruminant vebası, Peste des Petits Ruminants, PPR, sitokin, TNF-alpha

Peste des Petits Ruminants (PPR) is an acute or subacute viral disease that cause huge economic losses associated with high mortality and morbidity rate in sheep and goats The resulting pathology included erosive-ulserative oral lesions, interstitial pneumonia and diarrhoea. Peste des petits ruminants virus exhibits lymphotropic and epitheliotropic features. Thus, the most prominent lesions occur in lymphoid and epithelial tissues. Lymphoid, phagocytic and haemopoietic cells play an important role in the immune response. Cytokines, a group of proteins, work in coordinates the interaction among immune cells and host immune response. Cytokine profiles of oral mucosa and lung epithelia in PPR have not been documented before. In this study, we aimed to study expression of IL-4, IL-10, TNF-? and IFN-? in tongue, buccal mucosa and lung epithelial tissue using immunoperoxidase technique and to compare with the tissues of healthy control animals. The tissues used in this study were collected from PPR positive 11 sheep and 6 goats and healthy 5 goats. The tissues embedded in paraffin blocks were cut at a thickness of 5 µm and stained with haematoxylin eosin, gram staining and immunoperoxidase technique. In histopathological examination, the tongue and buccal mucosa lesions were scored as follows; hydropic degeneration and/or vacuolar degeneration in epithelial cells, hyperkeratosis, syncitial cell formation, epithelial necrosis, pseudomembran, intracytoplasmic and intranucleer inclusion bodies, inflammatory cells in epitelial tissue, and in lung epithelium; bronchial and bronchioler epithelia hyperplasia, peribronchial lymphoid cuffing, type II alveol epithelium hyperplasia, syncytial cell formation in alveoli, interstitial mononucleer cell infiltration, inclusion bodies, secondary bacterial pneuomonia and necrosis. PPR Tu00 isolate was used for immunization of the rabbit to obtain rabbit anti-PPRV polyclonal antibodies for immunoperoxidase tests. Commercial rabbit anti-bovine IL-4, IL-10, TNF-? and IFN-? antibodies were used for investigation for cytokine response. There was no differences between control tissues and mildly affected tissues by means of cytokine expression. In PPRV positive animals, the lung, tongue and buccal mucosa had statistically significant (p< 0.05) higher IFN-? and TNF-? expression compared to control group. The most intensive expression for both cytokines was seen in the buccal mucosa. There was no significant difference between PPRV positive and control groups for IL-4 and IL-10 expressions. Importantly, presence of IFN-? and TNF-? expressions in syncitial cells and alveolar macrophages were illustrated for the first time through this study. As a result, the PPRV infected tongue, buccal mucosa and lung tissues have significant IFN-? and TNF-? expressions, molecules of proinflammatory cytokine response. PPR affected epithelial cells may also play a role in cytokine response in addition to inflammatory cells.Keywords: Cytokine, epithelium, goat, IFN-gamma, IL-4, IL-10, immunohistochemistry, pest of small ruminants, Peste des Petits Ruminants, PPR, sheep, TNF-alfa