Vliv přirozené imunity na ornamentaci a kondici ptáků

Bc. Pavla Elčknerová

Master's thesis

The influence of innate immunity on ornamentation and condition of birds

Abstract:

Přirozená imunita ptáků je základním mechanizmem obrany proti patogenům. V současné době se stále častěji ukazuje propojení imunitního systému např. s ornamentaci zajišťující signalizaci mezi jedinci. Tento vztah byl experimentálně zkoumán na vlaštovce obecné (Hirundo rustica) a také byly standardizovány metody pro stanovení jednotlivých komponent přirozené imunity. Pro stanovení humorální složky imunity byla použita bioluminiscenční metoda měřící aktivitu celkového komplementu s využitím bioluminiscenčních bakterií E. coli. Po porovnání výsledků nebyla prokázána korelace mezi komplementem, délkou ocasních per, váhou, pohlavím, délkou tarsální kosti, barvou per na hrudi a na hrdle. Standardizace proběhla na kuru domácím (Gallus gallus f. domestica) a holubu domácím (Columba livia f. domestica), kde byl porovnán i rozdíl aktivity komplementu u vzorků plazmy a séra. V rámci vedlejší metodiky byly vyzkoušeny na ptácích imunoturbidimetrická metoda a ELISA metoda pro stanovení C3 složky komplementu, hemolytický test pro detekci komplementu a ELISA pro stanovení koncentrace lysozymu. Oxidační vzplanutí ptačích heterofilů jako buněčná složka přirozené imunity bylo měřeno luminometricky. Díky chybějící myeloperoxidáze byl použit citlivý luminofor Pholasin. Reakce tvorby kyslíkových metabolitů je velmi rychlá, maxima je dosaženo během několika sekund. Touto metodou bylo měřeno oxidační vzplanutí fagocytů u vlaštovky obecné po aktivaci lipopolysacharidem. Analyzovány byly krevní vzorky odebrané v ranních a dopoledních hodinách dospělým vlaštovkám a měřena byla velikost píku kinetické reakce odpovídající aktivitě fagocytů. Výsledky naznačují závislost mezi denní dobou a aktivitou fagocytů, přičemž během dopoledních hodin oxidační aktivita fagocytů několikanásobně vzrůstá. Toto zjištění je překvapivé, protože studie na jiných druzích ptáků ukazují konstantní hodnoty. Možný vliv cirkadiálních rytmů byl následně měřen na zebřičkách pestrých (Taeniopygia guttata) v laboratorních podmínkách, ale nebylo dosaženo takových rozdílů jako u vlaštovek. Přesný důvod tohoto jevu tedy zatím není vysvětlen.

Abstract:

Innate immunity is the fundamental mechanism of the defence against pathogens. Currently there has been revealed the ability of immune system to communicate with the ornamentation providing signalization among individuals. This relation was experimentally explored on the barn swallow (Hirundo rustica) and also there have been made standardization of methods for establishment of the single component of innate immune. For the establishment of humoral part of immunity there has been used bioluminescent method measuring the activity of complete complement with the utilisation of luminescent bacteria E. coli. After the comparison of results there has been no correlation proved between complement, length of tail feathers, weight, sex, length of tarsal bone, colour of chest and collar feathers. Standardization has been made on the chicken (Gallus gallus f. domestica) and pigeon (Columba livia f. domestica), when there was considered even the difference of the activity of complement in the samples of plasma and serum. Within the matter of additional methods there have been used also the immunoturbidimetric method on birds and ELISA method for the establishing of C3 complement components, hemolysis test for detection of complement and ELISA to establish the concentration of lysozyme. Oxidative burst as part of the cellular component of natural immune has been analysed luminometrically. Thanks lack of myeloperoxidase has been used sensitive luminophor Pholasin. Creation of oxide metabolites is very fast, maximum is reached within a few seconds. This method has been measured oxidative burst of phagocytes in barn swallow after activation by lipopolysaccharide. There has been analyzed blood samples collected during morning hours adult swallows and has been measured the size of the peak kinetic reactions corresponding to the activity of phagocytes. The results suggest a relationship between daytime and phagocyte activity, wherein during the morning hours phagocyte oxidative activity increases several times. This finding is surprising because studies on other bird species show a constant value. Possible influence circadian rhythms was subsequently measured at zebra finches (Taeniopygia guttata) in laboratory conditions, but has not been achieved such differences as the swallows. The exact reason for this phenomenon is not yet understood.

Keywords

Přirozená imunita, Ornamentace, Ptáci, Komplement, Oxidační vzplanutí, Pholasin, Innate immunity, Ornamentation, Birds, Complement, Oxidative burst

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2015
• Supervisor: doc. RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology