In der Nutztierfütterung wurden Probiotika erfolgreich eingesetzt, um die Tiergesundheit und die Leistungsparameter positiv zu beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war es, die Wirkung eines probiotischen Bakteriums auf das Immunsystem unter standardisierten Bedingungen zu charakterisieren. Zu diesem Zweck wurden Parameter der zellulären Immunität von Ferkeln nach der Verabreichung von Bacillus cereus var. toyoi im Vergleich zu einer unbehandelten Ferkelgruppe untersucht. Zu Beginn des Versuchs wurden tragende Sauen und ihre Würfe zufällig einer Versuchs- oder Kontrollgruppe zugeteilt. Sauen der Versuchsgruppe erhielten von Bacillus cereus var. toyoi (in Zellzahlen) 3 x 108/kg ursprüngliche Substanz (uS) mit dem Futter und ihre Ferkel 1,2 x 109/kg uS ab der Zufütterung am 14. Lebenstag. Tiere der Kontrollgruppe erhielten dieselbe Basismischung ohne Probiotika-Supplementierung. Aus jedem Wurf wurden zufällig Ferkel ausgewählt, die am 14., 28., 35. und 56. Lebenstag euthanasiert wurden. Allen Ferkeln wurden Blutproben und Darmproben aus dem Jejunum entnommen. In Kryostatschnitten der Darmproben wurde die absolute Zahl der CD45+, CD3+, CD4+, CD8+, γδ-T-Lymphozyten, CD25+, CD21+ und CD11R1+ Zellen ermittelt. Aus dem Blut wurden periphere Blutmononukleäre Zellen (PBMCs) gewonnen und darin der relative Anteil von CD45+, CD3+, CD4+, CD8+, γδ-T-Lymphozyten, CD14+, CD21+ Zellen und deren Subpopulationen durchflusszytometrisch bestimmt. Nach der Stimulierung mit Phorbol 12-myristat 13-acetat wurde der Anteil IFN-γ produzierender Zellen an PBMCs durchflusszytometrisch analysiert. Signifikante Unterschiede zwischen der mit Bacillus cereus var. toyoi behandelten Ferkelgruppe und der unbehandelten Kontrollgruppe waren in der Anzahl intraepithelialer CD8+ Lymphozyten nachzuweisen, sowie in der Anzahl CD25+ Zellen und gd-T-Lymphozyten in der Lamina propria mucosae. Nach der Gabe von Bacillus cereus var. toyoi waren am 35. Lebenstag signifikant mehr CD8+ Lymphozyten, CD25+ Lymphozyten und gd-T-Zellen in der probiotisch behandelten Gruppe zu finden. Die erhobenen Befunde aus dem Blut der Versuchstiere wiesen keine signifikanten Unterschiede zwischen probiotisch behandelter und unbehandelter Tiergruppe auf. Tendenzielle Unterschiede bei der Häufigkeit von B-Lymphozyten konnten jedoch aufgezeigt werden. Der Anteil CD21+ Lymphozyten an PBMCs war in der probiotisch behandelten Gruppe höher als in der Kontrollgruppe. Der Anteil IFN-g produzierender Zellen an PBMCs war in beiden Fütterungsgruppen annähernd gleich groß. Die Häufigkeit nahm in der probiotisch behandelten Gruppe mit dem Alter tendenziell zu, während sie in der unbehandelten Kontrollgruppe tendenziell abnahm. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sprechen für die Beeinflussung der mukosalen zellulären Immunität durch Bacillus cereus var. toyoi. Die differenzierte Betrachtung weist insbesondere auf eine Wirkung des probiotischen Bakteriums auf das Mukosaepithel hin.
Probiotic bacteria have been successfully used to improve the health and growth parameters in livestock. The aim of this study was to characterize the effects of a probiotic bacterium on the immune system of swine under standardized conditions. For this purpose parameters of the cellular immunity of piglets after administration of Bacillus cereus var. toyoi were compared with those of an untreated group of piglets. Sows of the probiotic group were fed Bacillus cereus var. toyoi from day 91 ante partum to day 28 post partum. From day 14 onwards piglets received feed with probiotic supplementation. Untreated piglets were fed without probiotic supplementation. Piglets were sacrificed on days 14, 28, 35 and 56. In consecutive cryostat sections taken from the jejunum, absolute numbers of CD45+, CD3+, CD4+, CD8+, gd-T-lymphocytes, CD25+, CD21+ and CD11R1+ cells were determined. The peripheral mononuclear cells (PBMCs) fraction was isolated and portions of CD45+, CD3+, CD4+, CD8+, gd-T-lymphocytes, CD14+, CD21+ cells were measured by flow cytometry. After application of Bacillus cereus var. toyoi, significantly more CD8+ lymphocytes, CD25+ lymphocytes and gd-T-cells were found in the probiotic group on day 35. Analysis of the immune cell population in blood showed no significant differences between the probiotic group and untreated controls. The results of this study indicate an influence on the mucosal cellular immunity by Bacillus cereus var. toyoi. A differential analysis suggests an effect of the probiotic bacterium on the mucosal epithelium.
